Add some new subclasses of breakpoint
[binutils-gdb.git] / gdb / windows-nat.c
index 50094187bd111f90f285a3431a755a0a9353fcb7..1068558cd2111ebd06d99d136e240e5bf32fa83f 100644 (file)
@@ -1,6 +1,6 @@
 /* Target-vector operations for controlling windows child processes, for GDB.
 
-   Copyright (C) 1995-2019 Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright (C) 1995-2022 Free Software Foundation, Inc.
 
    Contributed by Cygnus Solutions, A Red Hat Company.
 
 #include <fcntl.h>
 #include <windows.h>
 #include <imagehlp.h>
-#include <psapi.h>
 #ifdef __CYGWIN__
 #include <wchar.h>
 #include <sys/cygwin.h>
 #include <cygwin/version.h>
 #endif
 #include <algorithm>
+#include <vector>
 
-#include "buildsym-legacy.h"
 #include "filenames.h"
 #include "symfile.h"
 #include "objfiles.h"
 #include "gdb_bfd.h"
-#include "gdb_obstack.h"
+#include "gdbsupport/gdb_obstack.h"
 #include "gdbthread.h"
 #include "gdbcmd.h"
 #include <unistd.h>
 #include "x86-nat.h"
 #include "complaints.h"
 #include "inf-child.h"
-#include "common/gdb_tilde_expand.h"
-#include "common/pathstuff.h"
+#include "gdbsupport/gdb_tilde_expand.h"
+#include "gdbsupport/pathstuff.h"
+#include "gdbsupport/gdb_wait.h"
+#include "nat/windows-nat.h"
+#include "gdbsupport/symbol.h"
 
-#define AdjustTokenPrivileges          dyn_AdjustTokenPrivileges
-#define DebugActiveProcessStop         dyn_DebugActiveProcessStop
-#define DebugBreakProcess              dyn_DebugBreakProcess
-#define DebugSetProcessKillOnExit      dyn_DebugSetProcessKillOnExit
-#define EnumProcessModules             dyn_EnumProcessModules
-#define GetModuleInformation           dyn_GetModuleInformation
-#define LookupPrivilegeValueA          dyn_LookupPrivilegeValueA
-#define OpenProcessToken               dyn_OpenProcessToken
-#define GetConsoleFontSize             dyn_GetConsoleFontSize
-#define GetCurrentConsoleFont          dyn_GetCurrentConsoleFont
+using namespace windows_nat;
 
-typedef BOOL WINAPI (AdjustTokenPrivileges_ftype) (HANDLE, BOOL,
-                                                  PTOKEN_PRIVILEGES,
-                                                  DWORD, PTOKEN_PRIVILEGES,
-                                                  PDWORD);
-static AdjustTokenPrivileges_ftype *AdjustTokenPrivileges;
-
-typedef BOOL WINAPI (DebugActiveProcessStop_ftype) (DWORD);
-static DebugActiveProcessStop_ftype *DebugActiveProcessStop;
-
-typedef BOOL WINAPI (DebugBreakProcess_ftype) (HANDLE);
-static DebugBreakProcess_ftype *DebugBreakProcess;
-
-typedef BOOL WINAPI (DebugSetProcessKillOnExit_ftype) (BOOL);
-static DebugSetProcessKillOnExit_ftype *DebugSetProcessKillOnExit;
-
-typedef BOOL WINAPI (EnumProcessModules_ftype) (HANDLE, HMODULE *, DWORD,
-                                               LPDWORD);
-static EnumProcessModules_ftype *EnumProcessModules;
-
-typedef BOOL WINAPI (GetModuleInformation_ftype) (HANDLE, HMODULE,
-                                                 LPMODULEINFO, DWORD);
-static GetModuleInformation_ftype *GetModuleInformation;
-
-typedef BOOL WINAPI (LookupPrivilegeValueA_ftype) (LPCSTR, LPCSTR, PLUID);
-static LookupPrivilegeValueA_ftype *LookupPrivilegeValueA;
-
-typedef BOOL WINAPI (OpenProcessToken_ftype) (HANDLE, DWORD, PHANDLE);
-static OpenProcessToken_ftype *OpenProcessToken;
-
-typedef BOOL WINAPI (GetCurrentConsoleFont_ftype) (HANDLE, BOOL,
-                                                  CONSOLE_FONT_INFO *);
-static GetCurrentConsoleFont_ftype *GetCurrentConsoleFont;
-
-typedef COORD WINAPI (GetConsoleFontSize_ftype) (HANDLE, DWORD);
-static GetConsoleFontSize_ftype *GetConsoleFontSize;
+/* The current process.  */
+static windows_process_info windows_process;
 
 #undef STARTUPINFO
 #undef CreateProcess
@@ -123,12 +83,9 @@ static GetConsoleFontSize_ftype *GetConsoleFontSize;
 
 #ifndef __CYGWIN__
 # define __PMAX        (MAX_PATH + 1)
-  typedef DWORD WINAPI (GetModuleFileNameEx_ftype) (HANDLE, HMODULE, LPSTR, DWORD);
-  static GetModuleFileNameEx_ftype *GetModuleFileNameEx;
+# define GetModuleFileNameEx GetModuleFileNameExA
 # define STARTUPINFO STARTUPINFOA
 # define CreateProcess CreateProcessA
-# define GetModuleFileNameEx_name "GetModuleFileNameExA"
-# define bad_GetModuleFileNameEx bad_GetModuleFileNameExA
 #else
 # define __PMAX        PATH_MAX
 /* The starting and ending address of the cygwin1.dll text segment.  */
@@ -136,19 +93,15 @@ static GetConsoleFontSize_ftype *GetConsoleFontSize;
   static CORE_ADDR cygwin_load_end;
 #   define __USEWIDE
     typedef wchar_t cygwin_buf_t;
-    typedef DWORD WINAPI (GetModuleFileNameEx_ftype) (HANDLE, HMODULE,
-                                                     LPWSTR, DWORD);
-    static GetModuleFileNameEx_ftype *GetModuleFileNameEx;
+#   define GetModuleFileNameEx GetModuleFileNameExW
 #   define STARTUPINFO STARTUPINFOW
 #   define CreateProcess CreateProcessW
-#   define GetModuleFileNameEx_name "GetModuleFileNameExW"
-#   define bad_GetModuleFileNameEx bad_GetModuleFileNameExW
 #endif
 
 static int have_saved_context; /* True if we've saved context from a
                                   cygwin signal.  */
 #ifdef __CYGWIN__
-static CONTEXT saved_context;  /* Containes the saved context from a
+static CONTEXT saved_context;  /* Contains the saved context from a
                                   cygwin signal.  */
 #endif
 
@@ -169,29 +122,14 @@ enum
 #endif
 
 #define CONTEXT_DEBUGGER_DR CONTEXT_FULL | CONTEXT_FLOATING_POINT \
-        | CONTEXT_SEGMENTS | CONTEXT_DEBUG_REGISTERS \
-        | CONTEXT_EXTENDED_REGISTERS
+       | CONTEXT_SEGMENTS | CONTEXT_DEBUG_REGISTERS \
+       | CONTEXT_EXTENDED_REGISTERS
 
 static uintptr_t dr[8];
-static int debug_registers_changed;
-static int debug_registers_used;
 
 static int windows_initialization_done;
 #define DR6_CLEAR_VALUE 0xffff0ff0
 
-/* The exception thrown by a program to tell the debugger the name of
-   a thread.  The exception record contains an ID of a thread and a
-   name to give it.  This exception has no documented name, but MSDN
-   dubs it "MS_VC_EXCEPTION" in one code example.  */
-#define MS_VC_EXCEPTION 0x406d1388
-
-typedef enum
-{
-  HANDLE_EXCEPTION_UNHANDLED = 0,
-  HANDLE_EXCEPTION_HANDLED,
-  HANDLE_EXCEPTION_IGNORED
-} handle_exception_result;
-
 /* The string sent by cygwin when it processes a signal.
    FIXME: This should be in a cygwin include file.  */
 #ifndef _CYGWIN_SIGNAL_STRING
@@ -199,10 +137,17 @@ typedef enum
 #endif
 
 #define CHECK(x)       check (x, __FILE__,__LINE__)
-#define DEBUG_EXEC(x)  if (debug_exec)         printf_unfiltered x
-#define DEBUG_EVENTS(x)        if (debug_events)       printf_unfiltered x
-#define DEBUG_MEM(x)   if (debug_memory)       printf_unfiltered x
-#define DEBUG_EXCEPT(x)        if (debug_exceptions)   printf_unfiltered x
+#define DEBUG_EXEC(fmt, ...) \
+  debug_prefixed_printf_cond (debug_exec, "windows exec", fmt, ## __VA_ARGS__)
+#define DEBUG_EVENTS(fmt, ...) \
+  debug_prefixed_printf_cond (debug_events, "windows events", fmt, \
+                             ## __VA_ARGS__)
+#define DEBUG_MEM(fmt, ...) \
+  debug_prefixed_printf_cond (debug_memory, "windows mem", fmt, \
+                             ## __VA_ARGS__)
+#define DEBUG_EXCEPT(fmt, ...) \
+  debug_prefixed_printf_cond (debug_exceptions, "windows except", fmt, \
+                             ## __VA_ARGS__)
 
 static void cygwin_set_dr (int i, CORE_ADDR addr);
 static void cygwin_set_dr7 (unsigned long val);
@@ -210,52 +155,26 @@ static CORE_ADDR cygwin_get_dr (int i);
 static unsigned long cygwin_get_dr6 (void);
 static unsigned long cygwin_get_dr7 (void);
 
-static enum gdb_signal last_sig = GDB_SIGNAL_0;
-/* Set if a signal was received from the debugged process.  */
-
-/* Thread information structure used to track information that is
-   not available in gdb's thread structure.  */
-typedef struct windows_thread_info_struct
-  {
-    struct windows_thread_info_struct *next;
-    DWORD id;
-    HANDLE h;
-    CORE_ADDR thread_local_base;
-    char *name;
-    int suspended;
-    int reload_context;
-    CONTEXT context;
-    STACKFRAME sf;
-  }
-windows_thread_info;
-
-static windows_thread_info thread_head;
-
-/* The process and thread handles for the above context.  */
-
-static DEBUG_EVENT current_event;      /* The current debug event from
-                                          WaitForDebugEvent */
-static HANDLE current_process_handle;  /* Currently executing process */
-static windows_thread_info *current_thread;    /* Info on currently selected thread */
-static DWORD main_thread_id;           /* Thread ID of the main thread */
+static std::vector<std::unique_ptr<windows_thread_info>> thread_list;
 
 /* Counts of things.  */
-static int exception_count = 0;
-static int event_count = 0;
 static int saw_create;
 static int open_process_used = 0;
+#ifdef __x86_64__
+static void *wow64_dbgbreak;
+#endif
 
 /* User options.  */
-static int new_console = 0;
+static bool new_console = false;
 #ifdef __CYGWIN__
-static int cygwin_exceptions = 0;
+static bool cygwin_exceptions = false;
 #endif
-static int new_group = 1;
-static int debug_exec = 0;             /* show execution */
-static int debug_events = 0;           /* show events from kernel */
-static int debug_memory = 0;           /* show target memory accesses */
-static int debug_exceptions = 0;       /* show target exceptions */
-static int useshell = 0;               /* use shell for subprocesses */
+static bool new_group = true;
+static bool debug_exec = false;                /* show execution */
+static bool debug_events = false;      /* show events from kernel */
+static bool debug_memory = false;      /* show target memory accesses */
+static bool debug_exceptions = false;  /* show target exceptions */
+static bool useshell = false;          /* use shell for subprocesses */
 
 /* This vector maps GDB's idea of a register's number into an offset
    in the windows exception context vector.
@@ -318,11 +237,23 @@ struct windows_nat_target final : public x86_nat_target<inf_child_target>
 
   void resume (ptid_t, int , enum gdb_signal) override;
 
-  ptid_t wait (ptid_t, struct target_waitstatus *, int) override;
+  ptid_t wait (ptid_t, struct target_waitstatus *, target_wait_flags) override;
 
   void fetch_registers (struct regcache *, int) override;
   void store_registers (struct regcache *, int) override;
 
+  bool stopped_by_sw_breakpoint () override
+  {
+    windows_thread_info *th
+      = windows_process.thread_rec (inferior_ptid, DONT_INVALIDATE_CONTEXT);
+    return th->stopped_at_software_breakpoint;
+  }
+
+  bool supports_stopped_by_sw_breakpoint () override
+  {
+    return true;
+  }
+
   enum target_xfer_status xfer_partial (enum target_object object,
                                        const char *annex,
                                        gdb_byte *readbuf,
@@ -347,11 +278,15 @@ struct windows_nat_target final : public x86_nat_target<inf_child_target>
 
   char *pid_to_exec_file (int pid) override;
 
-  ptid_t get_ada_task_ptid (long lwp, long thread) override;
+  ptid_t get_ada_task_ptid (long lwp, ULONGEST thread) override;
 
   bool get_tib_address (ptid_t ptid, CORE_ADDR *addr) override;
 
   const char *thread_name (struct thread_info *) override;
+
+  int get_windows_debug_event (int pid, struct target_waitstatus *ourstatus);
+
+  void do_initial_windows_stuff (DWORD pid, bool attaching);
 };
 
 static windows_nat_target the_windows_nat_target;
@@ -359,15 +294,16 @@ static windows_nat_target the_windows_nat_target;
 /* Set the MAPPINGS static global to OFFSETS.
    See the description of MAPPINGS for more details.  */
 
-void
+static void
 windows_set_context_register_offsets (const int *offsets)
 {
   mappings = offsets;
 }
 
-/* See windows-nat.h.  */
+/* Set the function that should be used by this module to determine
+   whether a given register is a segment register or not.  */
 
-void
+static void
 windows_set_segment_register_p (segment_register_p_ftype *fun)
 {
   segment_register_p = fun;
@@ -377,50 +313,38 @@ static void
 check (BOOL ok, const char *file, int line)
 {
   if (!ok)
-    printf_filtered ("error return %s:%d was %u\n", file, line,
-                    (unsigned) GetLastError ());
+    gdb_printf ("error return %s:%d was %u\n", file, line,
+               (unsigned) GetLastError ());
 }
 
-/* Find a thread record given a thread id.  If GET_CONTEXT is not 0,
-   then also retrieve the context for this thread.  If GET_CONTEXT is
-   negative, then don't suspend the thread.  */
-static windows_thread_info *
-thread_rec (DWORD id, int get_context)
-{
-  windows_thread_info *th;
+/* See nat/windows-nat.h.  */
 
-  for (th = &thread_head; (th = th->next) != NULL;)
-    if (th->id == id)
+windows_thread_info *
+windows_nat::windows_process_info::thread_rec
+     (ptid_t ptid, thread_disposition_type disposition)
+{
+  for (auto &th : thread_list)
+    if (th->tid == ptid.lwp ())
       {
-       if (!th->suspended && get_context)
+       if (!th->suspended)
          {
-           if (get_context > 0 && id != current_event.dwThreadId)
+           switch (disposition)
              {
-               if (SuspendThread (th->h) == (DWORD) -1)
-                 {
-                   DWORD err = GetLastError ();
-
-                   /* We get Access Denied (5) when trying to suspend
-                      threads that Windows started on behalf of the
-                      debuggee, usually when those threads are just
-                      about to exit.
-                      We can get Invalid Handle (6) if the main thread
-                      has exited.  */
-                   if (err != ERROR_INVALID_HANDLE
-                       && err != ERROR_ACCESS_DENIED)
-                     warning (_("SuspendThread (tid=0x%x) failed."
-                                " (winerr %u)"),
-                              (unsigned) id, (unsigned) err);
-                   th->suspended = -1;
-                 }
-               else
-                 th->suspended = 1;
+             case DONT_INVALIDATE_CONTEXT:
+               /* Nothing.  */
+               break;
+             case INVALIDATE_CONTEXT:
+               if (ptid.lwp () != current_event.dwThreadId)
+                 th->suspend ();
+               th->reload_context = true;
+               break;
+             case DONT_SUSPEND:
+               th->reload_context = true;
+               th->suspended = -1;
+               break;
              }
-           else if (get_context < 0)
-             th->suspended = -1;
-           th->reload_context = 1;
          }
-       return th;
+       return th.get ();
       }
 
   return NULL;
@@ -438,21 +362,21 @@ static windows_thread_info *
 windows_add_thread (ptid_t ptid, HANDLE h, void *tlb, bool main_thread_p)
 {
   windows_thread_info *th;
-  DWORD id;
-
-  gdb_assert (ptid.tid () != 0);
 
-  id = ptid.tid ();
+  gdb_assert (ptid.lwp () != 0);
 
-  if ((th = thread_rec (id, FALSE)))
+  if ((th = windows_process.thread_rec (ptid, DONT_INVALIDATE_CONTEXT)))
     return th;
 
-  th = XCNEW (windows_thread_info);
-  th->id = id;
-  th->h = h;
-  th->thread_local_base = (CORE_ADDR) (uintptr_t) tlb;
-  th->next = thread_head.next;
-  thread_head.next = th;
+  CORE_ADDR base = (CORE_ADDR) (uintptr_t) tlb;
+#ifdef __x86_64__
+  /* For WOW64 processes, this is actually the pointer to the 64bit TIB,
+     and the 32bit TIB is exactly 2 pages after it.  */
+  if (windows_process.wow64_process)
+    base += 0x2000;
+#endif
+  th = new windows_thread_info (ptid.lwp (), h, base);
+  thread_list.emplace_back (th);
 
   /* Add this new thread to the list of threads.
 
@@ -460,25 +384,14 @@ windows_add_thread (ptid_t ptid, HANDLE h, void *tlb, bool main_thread_p)
      the main thread silently (in reality, this thread is really
      more of a process to the user than a thread).  */
   if (main_thread_p)
-    add_thread_silent (ptid);
+    add_thread_silent (&the_windows_nat_target, ptid);
   else
-    add_thread (ptid);
-
-  /* Set the debug registers for the new thread if they are used.  */
-  if (debug_registers_used)
-    {
-      /* Only change the value of the debug registers.  */
-      th->context.ContextFlags = CONTEXT_DEBUG_REGISTERS;
-      CHECK (GetThreadContext (th->h, &th->context));
-      th->context.Dr0 = dr[0];
-      th->context.Dr1 = dr[1];
-      th->context.Dr2 = dr[2];
-      th->context.Dr3 = dr[3];
-      th->context.Dr6 = DR6_CLEAR_VALUE;
-      th->context.Dr7 = dr[7];
-      CHECK (SetThreadContext (th->h, &th->context));
-      th->context.ContextFlags = 0;
-    }
+    add_thread (&the_windows_nat_target, ptid);
+
+  /* It's simplest to always set this and update the debug
+     registers.  */
+  th->debug_registers_changed = true;
+
   return th;
 }
 
@@ -487,17 +400,8 @@ windows_add_thread (ptid_t ptid, HANDLE h, void *tlb, bool main_thread_p)
 static void
 windows_init_thread_list (void)
 {
-  windows_thread_info *th = &thread_head;
-
-  DEBUG_EVENTS (("gdb: windows_init_thread_list\n"));
-  init_thread_list ();
-  while (th->next != NULL)
-    {
-      windows_thread_info *here = th->next;
-      th->next = here->next;
-      xfree (here);
-    }
-  thread_head.next = NULL;
+  DEBUG_EVENTS ("called");
+  thread_list.clear ();
 }
 
 /* Delete a thread from the list of threads.
@@ -510,41 +414,36 @@ windows_init_thread_list (void)
 static void
 windows_delete_thread (ptid_t ptid, DWORD exit_code, bool main_thread_p)
 {
-  windows_thread_info *th;
   DWORD id;
 
-  gdb_assert (ptid.tid () != 0);
+  gdb_assert (ptid.lwp () != 0);
 
-  id = ptid.tid ();
+  id = ptid.lwp ();
 
   /* Emit a notification about the thread being deleted.
 
      Note that no notification was printed when the main thread
      was created, and thus, unless in verbose mode, we should be
-     symetrical, and avoid that notification for the main thread
+     symmetrical, and avoid that notification for the main thread
      here as well.  */
 
   if (info_verbose)
-    printf_unfiltered ("[Deleting %s]\n", target_pid_to_str (ptid).c_str ());
+    gdb_printf ("[Deleting %s]\n", target_pid_to_str (ptid).c_str ());
   else if (print_thread_events && !main_thread_p)
-    printf_unfiltered (_("[%s exited with code %u]\n"),
-                      target_pid_to_str (ptid).c_str (),
-                      (unsigned) exit_code);
+    gdb_printf (_("[%s exited with code %u]\n"),
+               target_pid_to_str (ptid).c_str (),
+               (unsigned) exit_code);
 
-  delete_thread (find_thread_ptid (ptid));
+  delete_thread (find_thread_ptid (&the_windows_nat_target, ptid));
 
-  for (th = &thread_head;
-       th->next != NULL && th->next->id != id;
-       th = th->next)
-    continue;
+  auto iter = std::find_if (thread_list.begin (), thread_list.end (),
+                           [=] (auto &th)
+                           {
+                             return th->tid == id;
+                           });
 
-  if (th->next != NULL)
-    {
-      windows_thread_info *here = th->next;
-      th->next = here->next;
-      xfree (here->name);
-      xfree (here);
-    }
+  if (iter != thread_list.end ())
+    thread_list.erase (iter);
 }
 
 /* Fetches register number R from the given windows_thread_info,
@@ -564,9 +463,19 @@ windows_fetch_one_register (struct regcache *regcache,
   gdb_assert (r >= 0);
   gdb_assert (!th->reload_context);
 
-  char *context_offset = ((char *) &th->context) + mappings[r];
+  char *context_ptr = (char *) &th->context;
+#ifdef __x86_64__
+  if (windows_process.wow64_process)
+    context_ptr = (char *) &th->wow64_context;
+#endif
+
+  char *context_offset = context_ptr + mappings[r];
   struct gdbarch *gdbarch = regcache->arch ();
-  struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
+  i386_gdbarch_tdep *tdep = (i386_gdbarch_tdep *) gdbarch_tdep (gdbarch);
+
+  gdb_assert (!gdbarch_read_pc_p (gdbarch));
+  gdb_assert (gdbarch_pc_regnum (gdbarch) >= 0);
+  gdb_assert (!gdbarch_write_pc_p (gdbarch));
 
   if (r == I387_FISEG_REGNUM (tdep))
     {
@@ -587,14 +496,39 @@ windows_fetch_one_register (struct regcache *regcache,
       regcache->raw_supply (r, (char *) &l);
     }
   else
-    regcache->raw_supply (r, context_offset);
+    {
+      if (th->stopped_at_software_breakpoint
+         && !th->pc_adjusted
+         && r == gdbarch_pc_regnum (gdbarch))
+       {
+         int size = register_size (gdbarch, r);
+         if (size == 4)
+           {
+             uint32_t value;
+             memcpy (&value, context_offset, size);
+             value -= gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch);
+             memcpy (context_offset, &value, size);
+           }
+         else
+           {
+             gdb_assert (size == 8);
+             uint64_t value;
+             memcpy (&value, context_offset, size);
+             value -= gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch);
+             memcpy (context_offset, &value, size);
+           }
+         /* Make sure we only rewrite the PC a single time.  */
+         th->pc_adjusted = true;
+       }
+      regcache->raw_supply (r, context_offset);
+    }
 }
 
 void
 windows_nat_target::fetch_registers (struct regcache *regcache, int r)
 {
-  DWORD pid = regcache->ptid ().tid ();
-  windows_thread_info *th = thread_rec (pid, TRUE);
+  windows_thread_info *th
+    = windows_process.thread_rec (regcache->ptid (), INVALIDATE_CONTEXT);
 
   /* Check if TH exists.  Windows sometimes uses a non-existent
      thread id in its events.  */
@@ -615,6 +549,26 @@ windows_nat_target::fetch_registers (struct regcache *regcache, int r)
          have_saved_context = 0;
        }
       else
+#endif
+#ifdef __x86_64__
+      if (windows_process.wow64_process)
+       {
+         th->wow64_context.ContextFlags = CONTEXT_DEBUGGER_DR;
+         CHECK (Wow64GetThreadContext (th->h, &th->wow64_context));
+         /* Copy dr values from that thread.
+            But only if there were not modified since last stop.
+            PR gdb/2388 */
+         if (!th->debug_registers_changed)
+           {
+             dr[0] = th->wow64_context.Dr0;
+             dr[1] = th->wow64_context.Dr1;
+             dr[2] = th->wow64_context.Dr2;
+             dr[3] = th->wow64_context.Dr3;
+             dr[6] = th->wow64_context.Dr6;
+             dr[7] = th->wow64_context.Dr7;
+           }
+       }
+      else
 #endif
        {
          th->context.ContextFlags = CONTEXT_DEBUGGER_DR;
@@ -622,7 +576,7 @@ windows_nat_target::fetch_registers (struct regcache *regcache, int r)
          /* Copy dr values from that thread.
             But only if there were not modified since last stop.
             PR gdb/2388 */
-         if (!debug_registers_changed)
+         if (!th->debug_registers_changed)
            {
              dr[0] = th->context.Dr0;
              dr[1] = th->context.Dr1;
@@ -632,7 +586,7 @@ windows_nat_target::fetch_registers (struct regcache *regcache, int r)
              dr[7] = th->context.Dr7;
            }
        }
-      th->reload_context = 0;
+      th->reload_context = false;
     }
 
   if (r < 0)
@@ -654,7 +608,13 @@ windows_store_one_register (const struct regcache *regcache,
 {
   gdb_assert (r >= 0);
 
-  regcache->raw_collect (r, ((char *) &th->context) + mappings[r]);
+  char *context_ptr = (char *) &th->context;
+#ifdef __x86_64__
+  if (windows_process.wow64_process)
+    context_ptr = (char *) &th->wow64_context;
+#endif
+
+  regcache->raw_collect (r, context_ptr + mappings[r]);
 }
 
 /* Store a new register value into the context of the thread tied to
@@ -663,8 +623,8 @@ windows_store_one_register (const struct regcache *regcache,
 void
 windows_nat_target::store_registers (struct regcache *regcache, int r)
 {
-  DWORD pid = regcache->ptid ().tid ();
-  windows_thread_info *th = thread_rec (pid, TRUE);
+  windows_thread_info *th
+    = windows_process.thread_rec (regcache->ptid (), INVALIDATE_CONTEXT);
 
   /* Check if TH exists.  Windows sometimes uses a non-existent
      thread id in its events.  */
@@ -678,31 +638,25 @@ windows_nat_target::store_registers (struct regcache *regcache, int r)
     windows_store_one_register (regcache, th, r);
 }
 
-/* Encapsulate the information required in a call to
-   symbol_file_add_args.  */
-struct safe_symbol_file_add_args
-{
-  char *name;
-  int from_tty;
-  section_addr_info *addrs;
-  int mainline;
-  int flags;
-  struct ui_file *err, *out;
-  struct objfile *ret;
-};
-
 /* Maintain a linked list of "so" information.  */
-struct lm_info_windows : public lm_info_base
+struct windows_solib
 {
   LPVOID load_addr = 0;
+  CORE_ADDR text_offset = 0;
+
+  /* Original name.  */
+  std::string original_name;
+  /* Expanded form of the name.  */
+  std::string name;
 };
 
-static struct so_list solib_start, *solib_end;
+static std::vector<windows_solib> solibs;
 
-static struct so_list *
+/* See nat/windows-nat.h.  */
+
+static windows_solib *
 windows_make_so (const char *name, LPVOID load_addr)
 {
-  struct so_list *so;
   char *p;
 #ifndef __CYGWIN__
   char buf[__PMAX];
@@ -751,35 +705,43 @@ windows_make_so (const char *name, LPVOID load_addr)
 #endif
     }
 #endif
-  so = XCNEW (struct so_list);
-  lm_info_windows *li = new lm_info_windows;
-  so->lm_info = li;
-  li->load_addr = load_addr;
-  strcpy (so->so_original_name, name);
+  solibs.emplace_back ();
+  windows_solib *so = &solibs.back ();
+  so->load_addr = load_addr;
+  so->original_name = name;
 #ifndef __CYGWIN__
-  strcpy (so->so_name, buf);
+  so->name = buf;
 #else
   if (buf[0])
-    cygwin_conv_path (CCP_WIN_W_TO_POSIX, buf, so->so_name,
-                     SO_NAME_MAX_PATH_SIZE);
+    {
+      char name[SO_NAME_MAX_PATH_SIZE];
+      cygwin_conv_path (CCP_WIN_W_TO_POSIX, buf, name,
+                       SO_NAME_MAX_PATH_SIZE);
+      so->name = name;
+    }
   else
     {
       char *rname = realpath (name, NULL);
       if (rname && strlen (rname) < SO_NAME_MAX_PATH_SIZE)
        {
-         strcpy (so->so_name, rname);
+         so->name = rname;
          free (rname);
        }
       else
-       error (_("dll path too long"));
+       {
+         warning (_("dll path for \"%s\" too long or inaccessible"), name);
+         so->name = so->original_name;
+       }
     }
   /* Record cygwin1.dll .text start/end.  */
-  p = strchr (so->so_name, '\0') - (sizeof ("/cygwin1.dll") - 1);
-  if (p >= so->so_name && strcasecmp (p, "/cygwin1.dll") == 0)
+  size_t len = sizeof ("/cygwin1.dll") - 1;
+  if (so->name.size () >= len
+      && strcasecmp (so->name.c_str () + so->name.size () - len,
+                    "/cygwin1.dll") == 0)
     {
       asection *text = NULL;
 
-      gdb_bfd_ref_ptr abfd (gdb_bfd_open (so->so_name, "pei-i386", -1));
+      gdb_bfd_ref_ptr abfd (gdb_bfd_open (so->name, "pei-i386"));
 
       if (abfd == NULL)
        return so;
@@ -795,135 +757,46 @@ windows_make_so (const char *name, LPVOID load_addr)
         file header and the section alignment.  */
       cygwin_load_start = (CORE_ADDR) (uintptr_t) ((char *)
                                                   load_addr + 0x1000);
-      cygwin_load_end = cygwin_load_start + bfd_section_size (abfd.get (),
-                                                             text);
+      cygwin_load_end = cygwin_load_start + bfd_section_size (text);
     }
 #endif
 
   return so;
 }
 
-static char *
-get_image_name (HANDLE h, void *address, int unicode)
-{
-#ifdef __CYGWIN__
-  static char buf[__PMAX];
-#else
-  static char buf[(2 * __PMAX) + 1];
-#endif
-  DWORD size = unicode ? sizeof (WCHAR) : sizeof (char);
-  char *address_ptr;
-  int len = 0;
-  char b[2];
-  SIZE_T done;
-
-  /* Attempt to read the name of the dll that was detected.
-     This is documented to work only when actively debugging
-     a program.  It will not work for attached processes.  */
-  if (address == NULL)
-    return NULL;
-
-  /* See if we could read the address of a string, and that the
-     address isn't null.  */
-  if (!ReadProcessMemory (h, address,  &address_ptr,
-                         sizeof (address_ptr), &done)
-      || done != sizeof (address_ptr) || !address_ptr)
-    return NULL;
-
-  /* Find the length of the string.  */
-  while (ReadProcessMemory (h, address_ptr + len++ * size, &b, size, &done)
-        && (b[0] != 0 || b[size - 1] != 0) && done == size)
-    continue;
-
-  if (!unicode)
-    ReadProcessMemory (h, address_ptr, buf, len, &done);
-  else
-    {
-      WCHAR *unicode_address = (WCHAR *) alloca (len * sizeof (WCHAR));
-      ReadProcessMemory (h, address_ptr, unicode_address, len * sizeof (WCHAR),
-                        &done);
-#ifdef __CYGWIN__
-      wcstombs (buf, unicode_address, __PMAX);
-#else
-      WideCharToMultiByte (CP_ACP, 0, unicode_address, len, buf, sizeof buf,
-                          0, 0);
-#endif
-    }
-
-  return buf;
-}
-
-/* Handle a DLL load event, and return 1.
-
-   This function assumes that this event did not occur during inferior
-   initialization, where their event info may be incomplete (see
-   do_initial_windows_stuff and windows_add_all_dlls for more info
-   on how we handle DLL loading during that phase).  */
-
-static void
-handle_load_dll ()
-{
-  LOAD_DLL_DEBUG_INFO *event = &current_event.u.LoadDll;
-  char *dll_name;
-
-  /* Try getting the DLL name via the lpImageName field of the event.
-     Note that Microsoft documents this fields as strictly optional,
-     in the sense that it might be NULL.  And the first DLL event in
-     particular is explicitly documented as "likely not pass[ed]"
-     (source: MSDN LOAD_DLL_DEBUG_INFO structure).  */
-  dll_name = get_image_name (current_process_handle,
-                            event->lpImageName, event->fUnicode);
-  if (!dll_name)
-    return;
-
-  solib_end->next = windows_make_so (dll_name, event->lpBaseOfDll);
-  solib_end = solib_end->next;
-
-  lm_info_windows *li = (lm_info_windows *) solib_end->lm_info;
-
-  DEBUG_EVENTS (("gdb: Loading dll \"%s\" at %s.\n", solib_end->so_name,
-                host_address_to_string (li->load_addr)));
-}
+/* See nat/windows-nat.h.  */
 
-static void
-windows_free_so (struct so_list *so)
+void
+windows_nat::windows_process_info::handle_load_dll (const char *dll_name,
+                                                   LPVOID base)
 {
-  lm_info_windows *li = (lm_info_windows *) so->lm_info;
-
-  delete li;
-  xfree (so);
+  windows_solib *solib = windows_make_so (dll_name, base);
+  DEBUG_EVENTS ("Loading dll \"%s\" at %s.", solib->name.c_str (),
+               host_address_to_string (solib->load_addr));
 }
 
-/* Handle a DLL unload event.
-   Return 1 if successful, or zero otherwise.
+/* See nat/windows-nat.h.  */
 
-   This function assumes that this event did not occur during inferior
-   initialization, where their event info may be incomplete (see
-   do_initial_windows_stuff and windows_add_all_dlls for more info
-   on how we handle DLL loading during that phase).  */
-
-static void
-handle_unload_dll ()
+void
+windows_nat::windows_process_info::handle_unload_dll ()
 {
   LPVOID lpBaseOfDll = current_event.u.UnloadDll.lpBaseOfDll;
-  struct so_list *so;
 
-  for (so = &solib_start; so->next != NULL; so = so->next)
+  auto iter = std::remove_if (solibs.begin (), solibs.end (),
+                             [&] (windows_solib &lib)
     {
-      lm_info_windows *li_next = (lm_info_windows *) so->next->lm_info;
-
-      if (li_next->load_addr == lpBaseOfDll)
+      if (lib.load_addr == lpBaseOfDll)
        {
-         struct so_list *sodel = so->next;
-
-         so->next = sodel->next;
-         if (!so->next)
-           solib_end = so;
-         DEBUG_EVENTS (("gdb: Unloading dll \"%s\".\n", sodel->so_name));
-
-         windows_free_so (sodel);
-         return;
+         DEBUG_EVENTS ("Unloading dll \"%s\".", lib.name.c_str ());
+         return true;
        }
+      return false;
+    });
+
+  if (iter != solibs.end ())
+    {
+      solibs.erase (iter, solibs.end ());
+      return;
     }
 
   /* We did not find any DLL that was previously loaded at this address,
@@ -937,28 +810,11 @@ handle_unload_dll ()
             host_address_to_string (lpBaseOfDll));
 }
 
-/* Call FUNC wrapped in a TRY/CATCH that swallows all GDB
-   exceptions.  */
-
-static void
-catch_errors (void (*func) ())
-{
-  try
-    {
-      func ();
-    }
-  catch (const gdb_exception &ex)
-    {
-      exception_print (gdb_stderr, ex);
-    }
-}
-
 /* Clear list of loaded DLLs.  */
 static void
 windows_clear_solib (void)
 {
-  solib_start.next = NULL;
-  solib_end = &solib_start;
+  solibs.clear ();
 }
 
 static void
@@ -980,19 +836,19 @@ signal_event_command (const char *args, int from_tty)
   CloseHandle ((HANDLE) event_id);
 }
 
-/* Handle DEBUG_STRING output from child process.
-   Cygwin prepends its messages with a "cygwin:".  Interpret this as
-   a Cygwin signal.  Otherwise just print the string as a warning.  */
-static int
-handle_output_debug_string (struct target_waitstatus *ourstatus)
+/* See nat/windows-nat.h.  */
+
+int
+windows_nat::windows_process_info::handle_output_debug_string
+     (struct target_waitstatus *ourstatus)
 {
-  gdb::unique_xmalloc_ptr<char> s;
   int retval = 0;
 
-  if (!target_read_string
-       ((CORE_ADDR) (uintptr_t) current_event.u.DebugString.lpDebugStringData,
-        &s, 1024, 0)
-      || !s || !*(s.get ()))
+  gdb::unique_xmalloc_ptr<char> s
+    = (target_read_string
+       ((CORE_ADDR) (uintptr_t) current_event.u.DebugString.lpDebugStringData,
+       1024));
+  if (s == nullptr || !*(s.get ()))
     /* nothing to do */;
   else if (!startswith (s.get (), _CYGWIN_SIGNAL_STRING))
     {
@@ -1021,16 +877,15 @@ handle_output_debug_string (struct target_waitstatus *ourstatus)
       int sig = strtol (s.get () + sizeof (_CYGWIN_SIGNAL_STRING) - 1, &p, 0);
       gdb_signal gotasig = gdb_signal_from_host (sig);
 
-      ourstatus->value.sig = gotasig;
       if (gotasig)
        {
          LPCVOID x;
          SIZE_T n;
 
-         ourstatus->kind = TARGET_WAITKIND_STOPPED;
+         ourstatus->set_stopped (gotasig);
          retval = strtoul (p, &p, 0);
          if (!retval)
-           retval = main_thread_id;
+           retval = current_event.dwThreadId;
          else if ((x = (LPCVOID) (uintptr_t) strtoull (p, NULL, 0))
                   && ReadProcessMemory (current_process_handle, x,
                                         &saved_context,
@@ -1048,13 +903,20 @@ static int
 display_selector (HANDLE thread, DWORD sel)
 {
   LDT_ENTRY info;
-  if (GetThreadSelectorEntry (thread, sel, &info))
+  BOOL ret;
+#ifdef __x86_64__
+  if (windows_process.wow64_process)
+    ret = Wow64GetThreadSelectorEntry (thread, sel, &info);
+  else
+#endif
+    ret = GetThreadSelectorEntry (thread, sel, &info);
+  if (ret)
     {
       int base, limit;
-      printf_filtered ("0x%03x: ", (unsigned) sel);
+      gdb_printf ("0x%03x: ", (unsigned) sel);
       if (!info.HighWord.Bits.Pres)
        {
-         puts_filtered ("Segment not present\n");
+         gdb_puts ("Segment not present\n");
          return 0;
        }
       base = (info.HighWord.Bits.BaseHi << 24) +
@@ -1063,61 +925,61 @@ display_selector (HANDLE thread, DWORD sel)
       limit = (info.HighWord.Bits.LimitHi << 16) + info.LimitLow;
       if (info.HighWord.Bits.Granularity)
        limit = (limit << 12) | 0xfff;
-      printf_filtered ("base=0x%08x limit=0x%08x", base, limit);
+      gdb_printf ("base=0x%08x limit=0x%08x", base, limit);
       if (info.HighWord.Bits.Default_Big)
-       puts_filtered(" 32-bit ");
+       gdb_puts(" 32-bit ");
       else
-       puts_filtered(" 16-bit ");
+       gdb_puts(" 16-bit ");
       switch ((info.HighWord.Bits.Type & 0xf) >> 1)
        {
        case 0:
-         puts_filtered ("Data (Read-Only, Exp-up");
+         gdb_puts ("Data (Read-Only, Exp-up");
          break;
        case 1:
-         puts_filtered ("Data (Read/Write, Exp-up");
+         gdb_puts ("Data (Read/Write, Exp-up");
          break;
        case 2:
-         puts_filtered ("Unused segment (");
+         gdb_puts ("Unused segment (");
          break;
        case 3:
-         puts_filtered ("Data (Read/Write, Exp-down");
+         gdb_puts ("Data (Read/Write, Exp-down");
          break;
        case 4:
-         puts_filtered ("Code (Exec-Only, N.Conf");
+         gdb_puts ("Code (Exec-Only, N.Conf");
          break;
        case 5:
-         puts_filtered ("Code (Exec/Read, N.Conf");
+         gdb_puts ("Code (Exec/Read, N.Conf");
          break;
        case 6:
-         puts_filtered ("Code (Exec-Only, Conf");
+         gdb_puts ("Code (Exec-Only, Conf");
          break;
        case 7:
-         puts_filtered ("Code (Exec/Read, Conf");
+         gdb_puts ("Code (Exec/Read, Conf");
          break;
        default:
-         printf_filtered ("Unknown type 0x%lx",
-                          (unsigned long) info.HighWord.Bits.Type);
+         gdb_printf ("Unknown type 0x%lx",
+                     (unsigned long) info.HighWord.Bits.Type);
        }
       if ((info.HighWord.Bits.Type & 0x1) == 0)
-       puts_filtered(", N.Acc");
-      puts_filtered (")\n");
+       gdb_puts(", N.Acc");
+      gdb_puts (")\n");
       if ((info.HighWord.Bits.Type & 0x10) == 0)
-       puts_filtered("System selector ");
-      printf_filtered ("Priviledge level = %ld. ",
-                      (unsigned long) info.HighWord.Bits.Dpl);
+       gdb_puts("System selector ");
+      gdb_printf ("Priviledge level = %ld. ",
+                 (unsigned long) info.HighWord.Bits.Dpl);
       if (info.HighWord.Bits.Granularity)
-       puts_filtered ("Page granular.\n");
+       gdb_puts ("Page granular.\n");
       else
-       puts_filtered ("Byte granular.\n");
+       gdb_puts ("Byte granular.\n");
       return 1;
     }
   else
     {
       DWORD err = GetLastError ();
       if (err == ERROR_NOT_SUPPORTED)
-       printf_filtered ("Function not supported\n");
+       gdb_printf ("Function not supported\n");
       else
-       printf_filtered ("Invalid selector 0x%x.\n", (unsigned) sel);
+       gdb_printf ("Invalid selector 0x%x.\n", (unsigned) sel);
       return 0;
     }
 }
@@ -1125,208 +987,95 @@ display_selector (HANDLE thread, DWORD sel)
 static void
 display_selectors (const char * args, int from_tty)
 {
-  if (!current_thread)
+  if (inferior_ptid == null_ptid)
     {
-      puts_filtered ("Impossible to display selectors now.\n");
+      gdb_puts ("Impossible to display selectors now.\n");
       return;
     }
+
+  windows_thread_info *current_windows_thread
+    = windows_process.thread_rec (inferior_ptid, DONT_INVALIDATE_CONTEXT);
+
   if (!args)
     {
-
-      puts_filtered ("Selector $cs\n");
-      display_selector (current_thread->h,
-       current_thread->context.SegCs);
-      puts_filtered ("Selector $ds\n");
-      display_selector (current_thread->h,
-       current_thread->context.SegDs);
-      puts_filtered ("Selector $es\n");
-      display_selector (current_thread->h,
-       current_thread->context.SegEs);
-      puts_filtered ("Selector $ss\n");
-      display_selector (current_thread->h,
-       current_thread->context.SegSs);
-      puts_filtered ("Selector $fs\n");
-      display_selector (current_thread->h,
-       current_thread->context.SegFs);
-      puts_filtered ("Selector $gs\n");
-      display_selector (current_thread->h,
-       current_thread->context.SegGs);
+#ifdef __x86_64__
+      if (windows_process.wow64_process)
+       {
+         gdb_puts ("Selector $cs\n");
+         display_selector (current_windows_thread->h,
+                           current_windows_thread->wow64_context.SegCs);
+         gdb_puts ("Selector $ds\n");
+         display_selector (current_windows_thread->h,
+                           current_windows_thread->wow64_context.SegDs);
+         gdb_puts ("Selector $es\n");
+         display_selector (current_windows_thread->h,
+                           current_windows_thread->wow64_context.SegEs);
+         gdb_puts ("Selector $ss\n");
+         display_selector (current_windows_thread->h,
+                           current_windows_thread->wow64_context.SegSs);
+         gdb_puts ("Selector $fs\n");
+         display_selector (current_windows_thread->h,
+                           current_windows_thread->wow64_context.SegFs);
+         gdb_puts ("Selector $gs\n");
+         display_selector (current_windows_thread->h,
+                           current_windows_thread->wow64_context.SegGs);
+       }
+      else
+#endif
+       {
+         gdb_puts ("Selector $cs\n");
+         display_selector (current_windows_thread->h,
+                           current_windows_thread->context.SegCs);
+         gdb_puts ("Selector $ds\n");
+         display_selector (current_windows_thread->h,
+                           current_windows_thread->context.SegDs);
+         gdb_puts ("Selector $es\n");
+         display_selector (current_windows_thread->h,
+                           current_windows_thread->context.SegEs);
+         gdb_puts ("Selector $ss\n");
+         display_selector (current_windows_thread->h,
+                           current_windows_thread->context.SegSs);
+         gdb_puts ("Selector $fs\n");
+         display_selector (current_windows_thread->h,
+                           current_windows_thread->context.SegFs);
+         gdb_puts ("Selector $gs\n");
+         display_selector (current_windows_thread->h,
+                           current_windows_thread->context.SegGs);
+       }
     }
   else
     {
       int sel;
       sel = parse_and_eval_long (args);
-      printf_filtered ("Selector \"%s\"\n",args);
-      display_selector (current_thread->h, sel);
+      gdb_printf ("Selector \"%s\"\n",args);
+      display_selector (current_windows_thread->h, sel);
     }
 }
 
-#define DEBUG_EXCEPTION_SIMPLE(x)       if (debug_exceptions) \
-  printf_unfiltered ("gdb: Target exception %s at %s\n", x, \
-    host_address_to_string (\
-      current_event.u.Exception.ExceptionRecord.ExceptionAddress))
+/* See nat/windows-nat.h.  */
 
-static handle_exception_result
-handle_exception (struct target_waitstatus *ourstatus)
+bool
+windows_nat::windows_process_info::handle_access_violation
+     (const EXCEPTION_RECORD *rec)
 {
-  EXCEPTION_RECORD *rec = &current_event.u.Exception.ExceptionRecord;
-  DWORD code = rec->ExceptionCode;
-  handle_exception_result result = HANDLE_EXCEPTION_HANDLED;
-
-  ourstatus->kind = TARGET_WAITKIND_STOPPED;
-
-  /* Record the context of the current thread.  */
-  thread_rec (current_event.dwThreadId, -1);
-
-  switch (code)
-    {
-    case EXCEPTION_ACCESS_VIOLATION:
-      DEBUG_EXCEPTION_SIMPLE ("EXCEPTION_ACCESS_VIOLATION");
-      ourstatus->value.sig = GDB_SIGNAL_SEGV;
 #ifdef __CYGWIN__
-      {
-       /* See if the access violation happened within the cygwin DLL
-          itself.  Cygwin uses a kind of exception handling to deal
-          with passed-in invalid addresses.  gdb should not treat
-          these as real SEGVs since they will be silently handled by
-          cygwin.  A real SEGV will (theoretically) be caught by
-          cygwin later in the process and will be sent as a
-          cygwin-specific-signal.  So, ignore SEGVs if they show up
-          within the text segment of the DLL itself.  */
-       const char *fn;
-       CORE_ADDR addr = (CORE_ADDR) (uintptr_t) rec->ExceptionAddress;
-
-       if ((!cygwin_exceptions && (addr >= cygwin_load_start
-                                   && addr < cygwin_load_end))
-           || (find_pc_partial_function (addr, &fn, NULL, NULL)
-               && startswith (fn, "KERNEL32!IsBad")))
-         return HANDLE_EXCEPTION_UNHANDLED;
-      }
+  /* See if the access violation happened within the cygwin DLL
+     itself.  Cygwin uses a kind of exception handling to deal with
+     passed-in invalid addresses.  gdb should not treat these as real
+     SEGVs since they will be silently handled by cygwin.  A real SEGV
+     will (theoretically) be caught by cygwin later in the process and
+     will be sent as a cygwin-specific-signal.  So, ignore SEGVs if
+     they show up within the text segment of the DLL itself.  */
+  const char *fn;
+  CORE_ADDR addr = (CORE_ADDR) (uintptr_t) rec->ExceptionAddress;
+
+  if ((!cygwin_exceptions && (addr >= cygwin_load_start
+                             && addr < cygwin_load_end))
+      || (find_pc_partial_function (addr, &fn, NULL, NULL)
+         && startswith (fn, "KERNEL32!IsBad")))
+    return true;
 #endif
-      break;
-    case STATUS_STACK_OVERFLOW:
-      DEBUG_EXCEPTION_SIMPLE ("STATUS_STACK_OVERFLOW");
-      ourstatus->value.sig = GDB_SIGNAL_SEGV;
-      break;
-    case STATUS_FLOAT_DENORMAL_OPERAND:
-      DEBUG_EXCEPTION_SIMPLE ("STATUS_FLOAT_DENORMAL_OPERAND");
-      ourstatus->value.sig = GDB_SIGNAL_FPE;
-      break;
-    case EXCEPTION_ARRAY_BOUNDS_EXCEEDED:
-      DEBUG_EXCEPTION_SIMPLE ("EXCEPTION_ARRAY_BOUNDS_EXCEEDED");
-      ourstatus->value.sig = GDB_SIGNAL_FPE;
-      break;
-    case STATUS_FLOAT_INEXACT_RESULT:
-      DEBUG_EXCEPTION_SIMPLE ("STATUS_FLOAT_INEXACT_RESULT");
-      ourstatus->value.sig = GDB_SIGNAL_FPE;
-      break;
-    case STATUS_FLOAT_INVALID_OPERATION:
-      DEBUG_EXCEPTION_SIMPLE ("STATUS_FLOAT_INVALID_OPERATION");
-      ourstatus->value.sig = GDB_SIGNAL_FPE;
-      break;
-    case STATUS_FLOAT_OVERFLOW:
-      DEBUG_EXCEPTION_SIMPLE ("STATUS_FLOAT_OVERFLOW");
-      ourstatus->value.sig = GDB_SIGNAL_FPE;
-      break;
-    case STATUS_FLOAT_STACK_CHECK:
-      DEBUG_EXCEPTION_SIMPLE ("STATUS_FLOAT_STACK_CHECK");
-      ourstatus->value.sig = GDB_SIGNAL_FPE;
-      break;
-    case STATUS_FLOAT_UNDERFLOW:
-      DEBUG_EXCEPTION_SIMPLE ("STATUS_FLOAT_UNDERFLOW");
-      ourstatus->value.sig = GDB_SIGNAL_FPE;
-      break;
-    case STATUS_FLOAT_DIVIDE_BY_ZERO:
-      DEBUG_EXCEPTION_SIMPLE ("STATUS_FLOAT_DIVIDE_BY_ZERO");
-      ourstatus->value.sig = GDB_SIGNAL_FPE;
-      break;
-    case STATUS_INTEGER_DIVIDE_BY_ZERO:
-      DEBUG_EXCEPTION_SIMPLE ("STATUS_INTEGER_DIVIDE_BY_ZERO");
-      ourstatus->value.sig = GDB_SIGNAL_FPE;
-      break;
-    case STATUS_INTEGER_OVERFLOW:
-      DEBUG_EXCEPTION_SIMPLE ("STATUS_INTEGER_OVERFLOW");
-      ourstatus->value.sig = GDB_SIGNAL_FPE;
-      break;
-    case EXCEPTION_BREAKPOINT:
-      DEBUG_EXCEPTION_SIMPLE ("EXCEPTION_BREAKPOINT");
-      ourstatus->value.sig = GDB_SIGNAL_TRAP;
-      break;
-    case DBG_CONTROL_C:
-      DEBUG_EXCEPTION_SIMPLE ("DBG_CONTROL_C");
-      ourstatus->value.sig = GDB_SIGNAL_INT;
-      break;
-    case DBG_CONTROL_BREAK:
-      DEBUG_EXCEPTION_SIMPLE ("DBG_CONTROL_BREAK");
-      ourstatus->value.sig = GDB_SIGNAL_INT;
-      break;
-    case EXCEPTION_SINGLE_STEP:
-      DEBUG_EXCEPTION_SIMPLE ("EXCEPTION_SINGLE_STEP");
-      ourstatus->value.sig = GDB_SIGNAL_TRAP;
-      break;
-    case EXCEPTION_ILLEGAL_INSTRUCTION:
-      DEBUG_EXCEPTION_SIMPLE ("EXCEPTION_ILLEGAL_INSTRUCTION");
-      ourstatus->value.sig = GDB_SIGNAL_ILL;
-      break;
-    case EXCEPTION_PRIV_INSTRUCTION:
-      DEBUG_EXCEPTION_SIMPLE ("EXCEPTION_PRIV_INSTRUCTION");
-      ourstatus->value.sig = GDB_SIGNAL_ILL;
-      break;
-    case EXCEPTION_NONCONTINUABLE_EXCEPTION:
-      DEBUG_EXCEPTION_SIMPLE ("EXCEPTION_NONCONTINUABLE_EXCEPTION");
-      ourstatus->value.sig = GDB_SIGNAL_ILL;
-      break;
-    case MS_VC_EXCEPTION:
-      if (rec->NumberParameters >= 3
-         && (rec->ExceptionInformation[0] & 0xffffffff) == 0x1000)
-       {
-         DWORD named_thread_id;
-         windows_thread_info *named_thread;
-         CORE_ADDR thread_name_target;
-
-         DEBUG_EXCEPTION_SIMPLE ("MS_VC_EXCEPTION");
-
-         thread_name_target = rec->ExceptionInformation[1];
-         named_thread_id = (DWORD) (0xffffffff & rec->ExceptionInformation[2]);
-
-         if (named_thread_id == (DWORD) -1)
-           named_thread_id = current_event.dwThreadId;
-
-         named_thread = thread_rec (named_thread_id, 0);
-         if (named_thread != NULL)
-           {
-             int thread_name_len;
-             gdb::unique_xmalloc_ptr<char> thread_name;
-
-             thread_name_len = target_read_string (thread_name_target,
-                                                   &thread_name, 1025, NULL);
-             if (thread_name_len > 0)
-               {
-                 thread_name.get ()[thread_name_len - 1] = '\0';
-                 xfree (named_thread->name);
-                 named_thread->name = thread_name.release ();
-               }
-           }
-         ourstatus->value.sig = GDB_SIGNAL_TRAP;
-         result = HANDLE_EXCEPTION_IGNORED;
-         break;
-       }
-       /* treat improperly formed exception as unknown */
-       /* FALLTHROUGH */
-    default:
-      /* Treat unhandled first chance exceptions specially.  */
-      if (current_event.u.Exception.dwFirstChance)
-       return HANDLE_EXCEPTION_UNHANDLED;
-      printf_unfiltered ("gdb: unknown target exception 0x%08x at %s\n",
-       (unsigned) current_event.u.Exception.ExceptionRecord.ExceptionCode,
-       host_address_to_string (
-         current_event.u.Exception.ExceptionRecord.ExceptionAddress));
-      ourstatus->value.sig = GDB_SIGNAL_UNKNOWN;
-      break;
-    }
-  exception_count++;
-  last_sig = ourstatus->value.sig;
-  return result;
+  return false;
 }
 
 /* Resume thread specified by ID, or all artificially suspended
@@ -1336,58 +1085,91 @@ handle_exception (struct target_waitstatus *ourstatus)
 static BOOL
 windows_continue (DWORD continue_status, int id, int killed)
 {
-  windows_thread_info *th;
   BOOL res;
 
-  DEBUG_EVENTS (("ContinueDebugEvent (cpid=%d, ctid=0x%x, %s);\n",
-                 (unsigned) current_event.dwProcessId,
-                 (unsigned) current_event.dwThreadId,
-                 continue_status == DBG_CONTINUE ?
-                 "DBG_CONTINUE" : "DBG_EXCEPTION_NOT_HANDLED"));
+  windows_process.desired_stop_thread_id = id;
 
-  for (th = &thread_head; (th = th->next) != NULL;)
-    if ((id == -1 || id == (int) th->id)
-       && th->suspended)
+  if (windows_process.matching_pending_stop (debug_events))
+    return TRUE;
+
+  for (auto &th : thread_list)
+    if (id == -1 || id == (int) th->tid)
       {
-       if (debug_registers_changed)
+#ifdef __x86_64__
+       if (windows_process.wow64_process)
          {
-           th->context.ContextFlags |= CONTEXT_DEBUG_REGISTERS;
-           th->context.Dr0 = dr[0];
-           th->context.Dr1 = dr[1];
-           th->context.Dr2 = dr[2];
-           th->context.Dr3 = dr[3];
-           th->context.Dr6 = DR6_CLEAR_VALUE;
-           th->context.Dr7 = dr[7];
+           if (th->debug_registers_changed)
+             {
+               th->wow64_context.ContextFlags |= CONTEXT_DEBUG_REGISTERS;
+               th->wow64_context.Dr0 = dr[0];
+               th->wow64_context.Dr1 = dr[1];
+               th->wow64_context.Dr2 = dr[2];
+               th->wow64_context.Dr3 = dr[3];
+               th->wow64_context.Dr6 = DR6_CLEAR_VALUE;
+               th->wow64_context.Dr7 = dr[7];
+               th->debug_registers_changed = false;
+             }
+           if (th->wow64_context.ContextFlags)
+             {
+               DWORD ec = 0;
+
+               if (GetExitCodeThread (th->h, &ec)
+                   && ec == STILL_ACTIVE)
+                 {
+                   BOOL status = Wow64SetThreadContext (th->h,
+                                                        &th->wow64_context);
+
+                   if (!killed)
+                     CHECK (status);
+                 }
+               th->wow64_context.ContextFlags = 0;
+             }
          }
-       if (th->context.ContextFlags)
+       else
+#endif
          {
-           DWORD ec = 0;
-
-           if (GetExitCodeThread (th->h, &ec)
-               && ec == STILL_ACTIVE)
+           if (th->debug_registers_changed)
              {
-               BOOL status = SetThreadContext (th->h, &th->context);
+               th->context.ContextFlags |= CONTEXT_DEBUG_REGISTERS;
+               th->context.Dr0 = dr[0];
+               th->context.Dr1 = dr[1];
+               th->context.Dr2 = dr[2];
+               th->context.Dr3 = dr[3];
+               th->context.Dr6 = DR6_CLEAR_VALUE;
+               th->context.Dr7 = dr[7];
+               th->debug_registers_changed = false;
+             }
+           if (th->context.ContextFlags)
+             {
+               DWORD ec = 0;
+
+               if (GetExitCodeThread (th->h, &ec)
+                   && ec == STILL_ACTIVE)
+                 {
+                   BOOL status = SetThreadContext (th->h, &th->context);
 
-               if (!killed)
-                 CHECK (status);
+                   if (!killed)
+                     CHECK (status);
+                 }
+               th->context.ContextFlags = 0;
              }
-           th->context.ContextFlags = 0;
          }
-       if (th->suspended > 0)
-         (void) ResumeThread (th->h);
-       th->suspended = 0;
+       th->resume ();
+      }
+    else
+      {
+       /* When single-stepping a specific thread, other threads must
+          be suspended.  */
+       th->suspend ();
       }
 
-  res = ContinueDebugEvent (current_event.dwProcessId,
-                           current_event.dwThreadId,
-                           continue_status);
+  res = continue_last_debug_event (continue_status, debug_events);
 
   if (!res)
     error (_("Failed to resume program execution"
             " (ContinueDebugEvent failed, error %u)"),
           (unsigned int) GetLastError ());
 
-  debug_registers_changed = 0;
   return res;
 }
 
@@ -1396,9 +1178,10 @@ windows_continue (DWORD continue_status, int id, int killed)
 static DWORD
 fake_create_process (void)
 {
-  current_process_handle = OpenProcess (PROCESS_ALL_ACCESS, FALSE,
-                                       current_event.dwProcessId);
-  if (current_process_handle != NULL)
+  windows_process.handle
+    = OpenProcess (PROCESS_ALL_ACCESS, FALSE,
+                  windows_process.current_event.dwProcessId);
+  if (windows_process.handle != NULL)
     open_process_used = 1;
   else
     {
@@ -1406,14 +1189,12 @@ fake_create_process (void)
        (unsigned) GetLastError ());
       /*  We can not debug anything in that case.  */
     }
-  main_thread_id = current_event.dwThreadId;
-  current_thread
-    = windows_add_thread (ptid_t (current_event.dwProcessId, 0,
-                                 current_event.dwThreadId),
-                         current_event.u.CreateThread.hThread,
-                         current_event.u.CreateThread.lpThreadLocalBase,
-                         true /* main_thread_p */);
-  return main_thread_id;
+  windows_add_thread (ptid_t (windows_process.current_event.dwProcessId, 0,
+                             windows_process.current_event.dwThreadId),
+                     windows_process.current_event.u.CreateThread.hThread,
+                     windows_process.current_event.u.CreateThread.lpThreadLocalBase,
+                     true /* main_thread_p */);
+  return windows_process.current_event.dwThreadId;
 }
 
 void
@@ -1432,11 +1213,12 @@ windows_nat_target::resume (ptid_t ptid, int step, enum gdb_signal sig)
 
   if (sig != GDB_SIGNAL_0)
     {
-      if (current_event.dwDebugEventCode != EXCEPTION_DEBUG_EVENT)
+      if (windows_process.current_event.dwDebugEventCode
+         != EXCEPTION_DEBUG_EVENT)
        {
-         DEBUG_EXCEPT(("Cannot continue with signal %d here.\n",sig));
+         DEBUG_EXCEPT ("Cannot continue with signal %d here.", sig);
        }
-      else if (sig == last_sig)
+      else if (sig == windows_process.last_sig)
        continue_status = DBG_EXCEPTION_NOT_HANDLED;
       else
 #if 0
@@ -1455,45 +1237,78 @@ windows_nat_target::resume (ptid_t ptid, int step, enum gdb_signal sig)
              }
          if (continue_status == DBG_CONTINUE)
            {
-             DEBUG_EXCEPT(("Cannot continue with signal %d.\n",sig));
+             DEBUG_EXCEPT ("Cannot continue with signal %d.", sig);
            }
        }
 #endif
-       DEBUG_EXCEPT(("Can only continue with received signal %d.\n",
-         last_sig));
+      DEBUG_EXCEPT ("Can only continue with received signal %d.",
+                   windows_process.last_sig);
     }
 
-  last_sig = GDB_SIGNAL_0;
+  windows_process.last_sig = GDB_SIGNAL_0;
 
-  DEBUG_EXEC (("gdb: windows_resume (pid=%d, tid=%ld, step=%d, sig=%d);\n",
-              ptid.pid (), ptid.tid (), step, sig));
+  DEBUG_EXEC ("pid=%d, tid=0x%x, step=%d, sig=%d",
+             ptid.pid (), (unsigned) ptid.lwp (), step, sig);
 
   /* Get context for currently selected thread.  */
-  th = thread_rec (inferior_ptid.tid (), FALSE);
+  th = windows_process.thread_rec (inferior_ptid, DONT_INVALIDATE_CONTEXT);
   if (th)
     {
-      if (step)
+#ifdef __x86_64__
+      if (windows_process.wow64_process)
        {
-         /* Single step by setting t bit.  */
-         struct regcache *regcache = get_current_regcache ();
-         struct gdbarch *gdbarch = regcache->arch ();
-         fetch_registers (regcache, gdbarch_ps_regnum (gdbarch));
-         th->context.EFlags |= FLAG_TRACE_BIT;
-       }
+         if (step)
+           {
+             /* Single step by setting t bit.  */
+             struct regcache *regcache = get_current_regcache ();
+             struct gdbarch *gdbarch = regcache->arch ();
+             fetch_registers (regcache, gdbarch_ps_regnum (gdbarch));
+             th->wow64_context.EFlags |= FLAG_TRACE_BIT;
+           }
 
-      if (th->context.ContextFlags)
+         if (th->wow64_context.ContextFlags)
+           {
+             if (th->debug_registers_changed)
+               {
+                 th->wow64_context.Dr0 = dr[0];
+                 th->wow64_context.Dr1 = dr[1];
+                 th->wow64_context.Dr2 = dr[2];
+                 th->wow64_context.Dr3 = dr[3];
+                 th->wow64_context.Dr6 = DR6_CLEAR_VALUE;
+                 th->wow64_context.Dr7 = dr[7];
+                 th->debug_registers_changed = false;
+               }
+             CHECK (Wow64SetThreadContext (th->h, &th->wow64_context));
+             th->wow64_context.ContextFlags = 0;
+           }
+       }
+      else
+#endif
        {
-         if (debug_registers_changed)
+         if (step)
+           {
+             /* Single step by setting t bit.  */
+             struct regcache *regcache = get_current_regcache ();
+             struct gdbarch *gdbarch = regcache->arch ();
+             fetch_registers (regcache, gdbarch_ps_regnum (gdbarch));
+             th->context.EFlags |= FLAG_TRACE_BIT;
+           }
+
+         if (th->context.ContextFlags)
            {
-             th->context.Dr0 = dr[0];
-             th->context.Dr1 = dr[1];
-             th->context.Dr2 = dr[2];
-             th->context.Dr3 = dr[3];
-             th->context.Dr6 = DR6_CLEAR_VALUE;
-             th->context.Dr7 = dr[7];
+             if (th->debug_registers_changed)
+               {
+                 th->context.Dr0 = dr[0];
+                 th->context.Dr1 = dr[1];
+                 th->context.Dr2 = dr[2];
+                 th->context.Dr3 = dr[3];
+                 th->context.Dr6 = DR6_CLEAR_VALUE;
+                 th->context.Dr7 = dr[7];
+                 th->debug_registers_changed = false;
+               }
+             CHECK (SetThreadContext (th->h, &th->context));
+             th->context.ContextFlags = 0;
            }
-         CHECK (SetThreadContext (th->h, &th->context));
-         th->context.ContextFlags = 0;
        }
     }
 
@@ -1503,7 +1318,7 @@ windows_nat_target::resume (ptid_t ptid, int step, enum gdb_signal sig)
   if (resume_all)
     windows_continue (continue_status, -1, 0);
   else
-    windows_continue (continue_status, ptid.tid (), 0);
+    windows_continue (continue_status, ptid.lwp (), 0);
 }
 
 /* Ctrl-C handler used when the inferior is not run in the same console.  The
@@ -1524,9 +1339,36 @@ ctrl_c_handler (DWORD event_type)
   if (!new_console && !attach_flag)
     return TRUE;
 
-  if (!DebugBreakProcess (current_process_handle))
-    warning (_("Could not interrupt program.  "
-              "Press Ctrl-c in the program console."));
+#ifdef __x86_64__
+  if (windows_process.wow64_process)
+    {
+      /* Call DbgUiRemoteBreakin of the 32bit ntdll.dll in the target process.
+        DebugBreakProcess would call the one of the 64bit ntdll.dll, which
+        can't be correctly handled by gdb.  */
+      if (wow64_dbgbreak == nullptr)
+       {
+         CORE_ADDR addr;
+         if (!find_minimal_symbol_address ("ntdll!DbgUiRemoteBreakin",
+                                           &addr, 0))
+           wow64_dbgbreak = (void *) addr;
+       }
+
+      if (wow64_dbgbreak != nullptr)
+       {
+         HANDLE thread = CreateRemoteThread (windows_process.handle, NULL,
+                                             0, (LPTHREAD_START_ROUTINE)
+                                             wow64_dbgbreak, NULL, 0, NULL);
+         if (thread)
+           CloseHandle (thread);
+       }
+    }
+  else
+#endif
+    {
+      if (!DebugBreakProcess (windows_process.handle))
+       warning (_("Could not interrupt program.  "
+                  "Press Ctrl-c in the program console."));
+    }
 
   /* Return true to tell that Ctrl-C has been handled.  */
   return TRUE;
@@ -1534,40 +1376,56 @@ ctrl_c_handler (DWORD event_type)
 
 /* Get the next event from the child.  Returns a non-zero thread id if the event
    requires handling by WFI (or whatever).  */
-static int
-get_windows_debug_event (struct target_ops *ops,
-                        int pid, struct target_waitstatus *ourstatus)
+
+int
+windows_nat_target::get_windows_debug_event (int pid,
+                                            struct target_waitstatus *ourstatus)
 {
   BOOL debug_event;
   DWORD continue_status, event_code;
-  windows_thread_info *th;
-  static windows_thread_info dummy_thread_info;
   DWORD thread_id = 0;
 
-  last_sig = GDB_SIGNAL_0;
+  /* If there is a relevant pending stop, report it now.  See the
+     comment by the definition of "pending_stops" for details on why
+     this is needed.  */
+  gdb::optional<pending_stop> stop
+    = windows_process.fetch_pending_stop (debug_events);
+  if (stop.has_value ())
+    {
+      thread_id = stop->thread_id;
+      *ourstatus = stop->status;
+
+      ptid_t ptid (windows_process.current_event.dwProcessId, thread_id);
+      windows_thread_info *th
+       = windows_process.thread_rec (ptid, INVALIDATE_CONTEXT);
+      th->reload_context = true;
 
-  if (!(debug_event = WaitForDebugEvent (&current_event, 1000)))
+      return thread_id;
+    }
+
+  windows_process.last_sig = GDB_SIGNAL_0;
+  DEBUG_EVENT *current_event = &windows_process.current_event;
+
+  if (!(debug_event = wait_for_debug_event (&windows_process.current_event,
+                                           1000)))
     goto out;
 
-  event_count++;
   continue_status = DBG_CONTINUE;
 
-  event_code = current_event.dwDebugEventCode;
-  ourstatus->kind = TARGET_WAITKIND_SPURIOUS;
-  th = NULL;
+  event_code = windows_process.current_event.dwDebugEventCode;
+  ourstatus->set_spurious ();
   have_saved_context = 0;
 
   switch (event_code)
     {
     case CREATE_THREAD_DEBUG_EVENT:
-      DEBUG_EVENTS (("gdb: kernel event for pid=%u tid=0x%x code=%s)\n",
-                    (unsigned) current_event.dwProcessId,
-                    (unsigned) current_event.dwThreadId,
-                    "CREATE_THREAD_DEBUG_EVENT"));
+      DEBUG_EVENTS ("kernel event for pid=%u tid=0x%x code=%s",
+                   (unsigned) current_event->dwProcessId,
+                   (unsigned) current_event->dwThreadId,
+                   "CREATE_THREAD_DEBUG_EVENT");
       if (saw_create != 1)
        {
-         struct inferior *inf;
-         inf = find_inferior_pid (current_event.dwProcessId);
+         inferior *inf = find_inferior_pid (this, current_event->dwProcessId);
          if (!saw_create && inf->attach_flag)
            {
              /* Kludge around a Windows bug where first event is a create
@@ -1580,113 +1438,133 @@ get_windows_debug_event (struct target_ops *ops,
          break;
        }
       /* Record the existence of this thread.  */
-      thread_id = current_event.dwThreadId;
-      th = windows_add_thread
-        (ptid_t (current_event.dwProcessId, 0, current_event.dwThreadId),
-        current_event.u.CreateThread.hThread,
-        current_event.u.CreateThread.lpThreadLocalBase,
+      thread_id = current_event->dwThreadId;
+      windows_add_thread
+       (ptid_t (current_event->dwProcessId, current_event->dwThreadId, 0),
+        current_event->u.CreateThread.hThread,
+        current_event->u.CreateThread.lpThreadLocalBase,
         false /* main_thread_p */);
 
       break;
 
     case EXIT_THREAD_DEBUG_EVENT:
-      DEBUG_EVENTS (("gdb: kernel event for pid=%u tid=0x%x code=%s)\n",
-                    (unsigned) current_event.dwProcessId,
-                    (unsigned) current_event.dwThreadId,
-                    "EXIT_THREAD_DEBUG_EVENT"));
-      windows_delete_thread (ptid_t (current_event.dwProcessId, 0,
-                                    current_event.dwThreadId),
-                            current_event.u.ExitThread.dwExitCode,
+      DEBUG_EVENTS ("kernel event for pid=%u tid=0x%x code=%s",
+                   (unsigned) current_event->dwProcessId,
+                   (unsigned) current_event->dwThreadId,
+                   "EXIT_THREAD_DEBUG_EVENT");
+      windows_delete_thread (ptid_t (current_event->dwProcessId,
+                                    current_event->dwThreadId, 0),
+                            current_event->u.ExitThread.dwExitCode,
                             false /* main_thread_p */);
-      th = &dummy_thread_info;
       break;
 
     case CREATE_PROCESS_DEBUG_EVENT:
-      DEBUG_EVENTS (("gdb: kernel event for pid=%u tid=0x%x code=%s)\n",
-                    (unsigned) current_event.dwProcessId,
-                    (unsigned) current_event.dwThreadId,
-                    "CREATE_PROCESS_DEBUG_EVENT"));
-      CloseHandle (current_event.u.CreateProcessInfo.hFile);
+      DEBUG_EVENTS ("kernel event for pid=%u tid=0x%x code=%s",
+                   (unsigned) current_event->dwProcessId,
+                   (unsigned) current_event->dwThreadId,
+                   "CREATE_PROCESS_DEBUG_EVENT");
+      CloseHandle (current_event->u.CreateProcessInfo.hFile);
       if (++saw_create != 1)
        break;
 
-      current_process_handle = current_event.u.CreateProcessInfo.hProcess;
-      main_thread_id = current_event.dwThreadId;
+      windows_process.handle = current_event->u.CreateProcessInfo.hProcess;
       /* Add the main thread.  */
-      th = windows_add_thread
-        (ptid_t (current_event.dwProcessId, 0,
-                current_event.dwThreadId),
-        current_event.u.CreateProcessInfo.hThread,
-        current_event.u.CreateProcessInfo.lpThreadLocalBase,
+      windows_add_thread
+       (ptid_t (current_event->dwProcessId,
+                current_event->dwThreadId, 0),
+        current_event->u.CreateProcessInfo.hThread,
+        current_event->u.CreateProcessInfo.lpThreadLocalBase,
         true /* main_thread_p */);
-      thread_id = current_event.dwThreadId;
+      thread_id = current_event->dwThreadId;
       break;
 
     case EXIT_PROCESS_DEBUG_EVENT:
-      DEBUG_EVENTS (("gdb: kernel event for pid=%u tid=0x%x code=%s)\n",
-                    (unsigned) current_event.dwProcessId,
-                    (unsigned) current_event.dwThreadId,
-                    "EXIT_PROCESS_DEBUG_EVENT"));
+      DEBUG_EVENTS ("kernel event for pid=%u tid=0x%x code=%s",
+                   (unsigned) current_event->dwProcessId,
+                   (unsigned) current_event->dwThreadId,
+                   "EXIT_PROCESS_DEBUG_EVENT");
       if (!windows_initialization_done)
        {
          target_terminal::ours ();
          target_mourn_inferior (inferior_ptid);
          error (_("During startup program exited with code 0x%x."),
-                (unsigned int) current_event.u.ExitProcess.dwExitCode);
+                (unsigned int) current_event->u.ExitProcess.dwExitCode);
        }
       else if (saw_create == 1)
        {
-         windows_delete_thread (ptid_t (current_event.dwProcessId, 0,
-                                        main_thread_id),
+         windows_delete_thread (ptid_t (current_event->dwProcessId,
+                                        current_event->dwThreadId, 0),
                                 0, true /* main_thread_p */);
-         ourstatus->kind = TARGET_WAITKIND_EXITED;
-         ourstatus->value.integer = current_event.u.ExitProcess.dwExitCode;
-         thread_id = main_thread_id;
+         DWORD exit_status = current_event->u.ExitProcess.dwExitCode;
+         /* If the exit status looks like a fatal exception, but we
+            don't recognize the exception's code, make the original
+            exit status value available, to avoid losing
+            information.  */
+         int exit_signal
+           = WIFSIGNALED (exit_status) ? WTERMSIG (exit_status) : -1;
+         if (exit_signal == -1)
+           ourstatus->set_exited (exit_status);
+         else
+           ourstatus->set_signalled (gdb_signal_from_host (exit_signal));
+
+         thread_id = current_event->dwThreadId;
        }
       break;
 
     case LOAD_DLL_DEBUG_EVENT:
-      DEBUG_EVENTS (("gdb: kernel event for pid=%u tid=0x%x code=%s)\n",
-                    (unsigned) current_event.dwProcessId,
-                    (unsigned) current_event.dwThreadId,
-                    "LOAD_DLL_DEBUG_EVENT"));
-      CloseHandle (current_event.u.LoadDll.hFile);
+      DEBUG_EVENTS ("kernel event for pid=%u tid=0x%x code=%s",
+                   (unsigned) current_event->dwProcessId,
+                   (unsigned) current_event->dwThreadId,
+                   "LOAD_DLL_DEBUG_EVENT");
+      CloseHandle (current_event->u.LoadDll.hFile);
       if (saw_create != 1 || ! windows_initialization_done)
        break;
-      catch_errors (handle_load_dll);
-      ourstatus->kind = TARGET_WAITKIND_LOADED;
-      ourstatus->value.integer = 0;
-      thread_id = main_thread_id;
+      try
+       {
+         windows_process.dll_loaded_event ();
+       }
+      catch (const gdb_exception &ex)
+       {
+         exception_print (gdb_stderr, ex);
+       }
+      ourstatus->set_loaded ();
+      thread_id = current_event->dwThreadId;
       break;
 
     case UNLOAD_DLL_DEBUG_EVENT:
-      DEBUG_EVENTS (("gdb: kernel event for pid=%u tid=0x%x code=%s)\n",
-                    (unsigned) current_event.dwProcessId,
-                    (unsigned) current_event.dwThreadId,
-                    "UNLOAD_DLL_DEBUG_EVENT"));
+      DEBUG_EVENTS ("kernel event for pid=%u tid=0x%x code=%s",
+                   (unsigned) current_event->dwProcessId,
+                   (unsigned) current_event->dwThreadId,
+                   "UNLOAD_DLL_DEBUG_EVENT");
       if (saw_create != 1 || ! windows_initialization_done)
        break;
-      catch_errors (handle_unload_dll);
-      ourstatus->kind = TARGET_WAITKIND_LOADED;
-      ourstatus->value.integer = 0;
-      thread_id = main_thread_id;
+      try
+       {
+         windows_process.handle_unload_dll ();
+       }
+      catch (const gdb_exception &ex)
+       {
+         exception_print (gdb_stderr, ex);
+       }
+      ourstatus->set_loaded ();
+      thread_id = current_event->dwThreadId;
       break;
 
     case EXCEPTION_DEBUG_EVENT:
-      DEBUG_EVENTS (("gdb: kernel event for pid=%u tid=0x%x code=%s)\n",
-                    (unsigned) current_event.dwProcessId,
-                    (unsigned) current_event.dwThreadId,
-                    "EXCEPTION_DEBUG_EVENT"));
+      DEBUG_EVENTS ("kernel event for pid=%u tid=0x%x code=%s",
+                   (unsigned) current_event->dwProcessId,
+                   (unsigned) current_event->dwThreadId,
+                   "EXCEPTION_DEBUG_EVENT");
       if (saw_create != 1)
        break;
-      switch (handle_exception (ourstatus))
+      switch (windows_process.handle_exception (ourstatus, debug_exceptions))
        {
        case HANDLE_EXCEPTION_UNHANDLED:
        default:
          continue_status = DBG_EXCEPTION_NOT_HANDLED;
          break;
        case HANDLE_EXCEPTION_HANDLED:
-         thread_id = current_event.dwThreadId;
+         thread_id = current_event->dwThreadId;
          break;
        case HANDLE_EXCEPTION_IGNORED:
          continue_status = DBG_CONTINUE;
@@ -1695,36 +1573,58 @@ get_windows_debug_event (struct target_ops *ops,
       break;
 
     case OUTPUT_DEBUG_STRING_EVENT:    /* Message from the kernel.  */
-      DEBUG_EVENTS (("gdb: kernel event for pid=%u tid=0x%x code=%s)\n",
-                    (unsigned) current_event.dwProcessId,
-                    (unsigned) current_event.dwThreadId,
-                    "OUTPUT_DEBUG_STRING_EVENT"));
+      DEBUG_EVENTS ("kernel event for pid=%u tid=0x%x code=%s",
+                   (unsigned) current_event->dwProcessId,
+                   (unsigned) current_event->dwThreadId,
+                   "OUTPUT_DEBUG_STRING_EVENT");
       if (saw_create != 1)
        break;
-      thread_id = handle_output_debug_string (ourstatus);
+      thread_id = windows_process.handle_output_debug_string (ourstatus);
       break;
 
     default:
       if (saw_create != 1)
        break;
-      printf_unfiltered ("gdb: kernel event for pid=%u tid=0x%x\n",
-                        (unsigned) current_event.dwProcessId,
-                        (unsigned) current_event.dwThreadId);
-      printf_unfiltered ("                 unknown event code %u\n",
-                        (unsigned) current_event.dwDebugEventCode);
+      gdb_printf ("gdb: kernel event for pid=%u tid=0x%x\n",
+                 (unsigned) current_event->dwProcessId,
+                 (unsigned) current_event->dwThreadId);
+      gdb_printf ("                 unknown event code %u\n",
+                 (unsigned) current_event->dwDebugEventCode);
       break;
     }
 
   if (!thread_id || saw_create != 1)
     {
-      CHECK (windows_continue (continue_status, -1, 0));
+      CHECK (windows_continue (continue_status,
+                              windows_process.desired_stop_thread_id, 0));
     }
-  else
+  else if (windows_process.desired_stop_thread_id != -1
+          && windows_process.desired_stop_thread_id != thread_id)
     {
-      inferior_ptid = ptid_t (current_event.dwProcessId, 0, thread_id);
-      current_thread = th;
-      if (!current_thread)
-       current_thread = thread_rec (thread_id, TRUE);
+      /* Pending stop.  See the comment by the definition of
+        "pending_stops" for details on why this is needed.  */
+      DEBUG_EVENTS ("get_windows_debug_event - "
+                   "unexpected stop in 0x%x (expecting 0x%x)",
+                   thread_id, windows_process.desired_stop_thread_id);
+
+      if (current_event->dwDebugEventCode == EXCEPTION_DEBUG_EVENT
+         && ((current_event->u.Exception.ExceptionRecord.ExceptionCode
+              == EXCEPTION_BREAKPOINT)
+             || (current_event->u.Exception.ExceptionRecord.ExceptionCode
+                 == STATUS_WX86_BREAKPOINT))
+         && windows_initialization_done)
+       {
+         ptid_t ptid = ptid_t (current_event->dwProcessId, thread_id, 0);
+         windows_thread_info *th
+           = windows_process.thread_rec (ptid, INVALIDATE_CONTEXT);
+         th->stopped_at_software_breakpoint = true;
+         th->pc_adjusted = false;
+       }
+      windows_process.pending_stops.push_back
+       ({thread_id, *ourstatus, windows_process.current_event});
+      thread_id = 0;
+      CHECK (windows_continue (continue_status,
+                              windows_process.desired_stop_thread_id, 0));
     }
 
 out:
@@ -1734,7 +1634,7 @@ out:
 /* Wait for interesting events to occur in the target process.  */
 ptid_t
 windows_nat_target::wait (ptid_t ptid, struct target_waitstatus *ourstatus,
-                         int options)
+                         target_wait_flags options)
 {
   int pid = -1;
 
@@ -1775,11 +1675,39 @@ windows_nat_target::wait (ptid_t ptid, struct target_waitstatus *ourstatus,
             the user tries to resume the execution in the inferior.
             This is a classic race that we should try to fix one day.  */
       SetConsoleCtrlHandler (&ctrl_c_handler, TRUE);
-      retval = get_windows_debug_event (this, pid, ourstatus);
+      retval = get_windows_debug_event (pid, ourstatus);
       SetConsoleCtrlHandler (&ctrl_c_handler, FALSE);
 
       if (retval)
-       return ptid_t (current_event.dwProcessId, 0, retval);
+       {
+         ptid_t result = ptid_t (windows_process.current_event.dwProcessId,
+                                 retval, 0);
+
+         if (ourstatus->kind () != TARGET_WAITKIND_EXITED
+             && ourstatus->kind () !=  TARGET_WAITKIND_SIGNALLED)
+           {
+             windows_thread_info *th
+               = windows_process.thread_rec (result, INVALIDATE_CONTEXT);
+
+             if (th != nullptr)
+               {
+                 th->stopped_at_software_breakpoint = false;
+                 if (windows_process.current_event.dwDebugEventCode
+                     == EXCEPTION_DEBUG_EVENT
+                     && ((windows_process.current_event.u.Exception.ExceptionRecord.ExceptionCode
+                          == EXCEPTION_BREAKPOINT)
+                         || (windows_process.current_event.u.Exception.ExceptionRecord.ExceptionCode
+                             == STATUS_WX86_BREAKPOINT))
+                     && windows_initialization_done)
+                   {
+                     th->stopped_at_software_breakpoint = true;
+                     th->pc_adjusted = false;
+                   }
+               }
+           }
+
+         return result;
+       }
       else
        {
          int detach = 0;
@@ -1793,112 +1721,73 @@ windows_nat_target::wait (ptid_t ptid, struct target_waitstatus *ourstatus,
     }
 }
 
-/* Iterate over all DLLs currently mapped by our inferior, and
-   add them to our list of solibs.  */
-
-static void
-windows_add_all_dlls (void)
-{
-  HMODULE dummy_hmodule;
-  DWORD cb_needed;
-  HMODULE *hmodules;
-  int i;
-
-  if (EnumProcessModules (current_process_handle, &dummy_hmodule,
-                         sizeof (HMODULE), &cb_needed) == 0)
-    return;
-
-  if (cb_needed < 1)
-    return;
-
-  hmodules = (HMODULE *) alloca (cb_needed);
-  if (EnumProcessModules (current_process_handle, hmodules,
-                         cb_needed, &cb_needed) == 0)
-    return;
-
-  for (i = 1; i < (int) (cb_needed / sizeof (HMODULE)); i++)
-    {
-      MODULEINFO mi;
-#ifdef __USEWIDE
-      wchar_t dll_name[__PMAX];
-      char name[__PMAX];
-#else
-      char dll_name[__PMAX];
-      char *name;
-#endif
-      if (GetModuleInformation (current_process_handle, hmodules[i],
-                               &mi, sizeof (mi)) == 0)
-       continue;
-      if (GetModuleFileNameEx (current_process_handle, hmodules[i],
-                              dll_name, sizeof (dll_name)) == 0)
-       continue;
-#ifdef __USEWIDE
-      wcstombs (name, dll_name, __PMAX);
-#else
-      name = dll_name;
-#endif
-
-      solib_end->next = windows_make_so (name, mi.lpBaseOfDll);
-      solib_end = solib_end->next;
-    }
-}
-
-static void
-do_initial_windows_stuff (struct target_ops *ops, DWORD pid, int attaching)
+void
+windows_nat_target::do_initial_windows_stuff (DWORD pid, bool attaching)
 {
   int i;
   struct inferior *inf;
 
-  last_sig = GDB_SIGNAL_0;
-  event_count = 0;
-  exception_count = 0;
+  windows_process.last_sig = GDB_SIGNAL_0;
   open_process_used = 0;
-  debug_registers_changed = 0;
-  debug_registers_used = 0;
   for (i = 0; i < sizeof (dr) / sizeof (dr[0]); i++)
     dr[i] = 0;
 #ifdef __CYGWIN__
   cygwin_load_start = cygwin_load_end = 0;
 #endif
-  current_event.dwProcessId = pid;
-  memset (&current_event, 0, sizeof (current_event));
-  if (!target_is_pushed (ops))
-    push_target (ops);
+  windows_process.current_event.dwProcessId = pid;
+  memset (&windows_process.current_event, 0,
+         sizeof (windows_process.current_event));
+  inf = current_inferior ();
+  if (!inf->target_is_pushed (this))
+    inf->push_target (this);
   disable_breakpoints_in_shlibs ();
   windows_clear_solib ();
   clear_proceed_status (0);
   init_wait_for_inferior ();
 
-  inf = current_inferior ();
+#ifdef __x86_64__
+  windows_process.ignore_first_breakpoint
+    = !attaching && windows_process.wow64_process;
+
+  if (!windows_process.wow64_process)
+    {
+      windows_set_context_register_offsets (amd64_mappings);
+      windows_set_segment_register_p (amd64_windows_segment_register_p);
+    }
+  else
+#endif
+    {
+      windows_set_context_register_offsets (i386_mappings);
+      windows_set_segment_register_p (i386_windows_segment_register_p);
+    }
+
   inferior_appeared (inf, pid);
   inf->attach_flag = attaching;
 
-  /* Make the new process the current inferior, so terminal handling
-     can rely on it.  When attaching, we don't know about any thread
-     id here, but that's OK --- nothing should be referencing the
-     current thread until we report an event out of windows_wait.  */
-  inferior_ptid = ptid_t (pid);
-
   target_terminal::init ();
   target_terminal::inferior ();
 
   windows_initialization_done = 0;
 
+  ptid_t last_ptid;
+
   while (1)
     {
       struct target_waitstatus status;
 
-      ops->wait (minus_one_ptid, &status, 0);
+      last_ptid = this->wait (minus_one_ptid, &status, 0);
 
       /* Note windows_wait returns TARGET_WAITKIND_SPURIOUS for thread
         events.  */
-      if (status.kind != TARGET_WAITKIND_LOADED
-         && status.kind != TARGET_WAITKIND_SPURIOUS)
+      if (status.kind () != TARGET_WAITKIND_LOADED
+         && status.kind () != TARGET_WAITKIND_SPURIOUS)
        break;
 
-      ops->resume (minus_one_ptid, 0, GDB_SIGNAL_0);
+      this->resume (minus_one_ptid, 0, GDB_SIGNAL_0);
     }
 
+  switch_to_thread (find_thread_ptid (this, last_ptid));
+
   /* Now that the inferior has been started and all DLLs have been mapped,
      we can iterate over all DLLs and load them in.
 
@@ -1914,7 +1803,7 @@ do_initial_windows_stuff (struct target_ops *ops, DWORD pid, int attaching)
      Rather than try to work around this sort of issue, it is much
      simpler to just ignore DLL load/unload events during the startup
      phase, and then process them all in one batch now.  */
-  windows_add_all_dlls ();
+  windows_process.add_all_dlls ();
 
   windows_initialization_done = 1;
   return;
@@ -1980,11 +1869,8 @@ windows_nat_target::attach (const char *args, int from_tty)
   pid = parse_pid_to_attach (args);
 
   if (set_process_privilege (SE_DEBUG_NAME, TRUE) < 0)
-    {
-      printf_unfiltered ("Warning: Failed to get SE_DEBUG_NAME privilege\n");
-      printf_unfiltered ("This can cause attach to "
-                        "fail on Windows NT/2K/XP\n");
-    }
+    warning ("Failed to get SE_DEBUG_NAME privilege\n"
+            "This can cause attach to fail on Windows NT/2K/XP");
 
   windows_init_thread_list ();
   ok = DebugActiveProcess (pid);
@@ -2002,23 +1888,25 @@ windows_nat_target::attach (const char *args, int from_tty)
 #endif
 
   if (!ok)
-    error (_("Can't attach to process."));
+    error (_("Can't attach to process %u (error %u)"),
+          (unsigned) pid, (unsigned) GetLastError ());
 
   DebugSetProcessKillOnExit (FALSE);
 
-  if (from_tty)
-    {
-      char *exec_file = (char *) get_exec_file (0);
+  target_announce_attach (from_tty, pid);
 
-      if (exec_file)
-       printf_unfiltered ("Attaching to program `%s', %s\n", exec_file,
-                          target_pid_to_str (ptid_t (pid)).c_str ());
-      else
-       printf_unfiltered ("Attaching to %s\n",
-                          target_pid_to_str (ptid_t (pid)).c_str ());
+#ifdef __x86_64__
+  HANDLE h = OpenProcess (PROCESS_QUERY_INFORMATION, FALSE, pid);
+  if (h != NULL)
+    {
+      BOOL wow64;
+      if (IsWow64Process (h, &wow64))
+       windows_process.wow64_process = wow64;
+      CloseHandle (h);
     }
+#endif
 
-  do_initial_windows_stuff (this, pid, 1);
+  do_initial_windows_stuff (pid, 1);
   target_terminal::ours ();
 }
 
@@ -2030,25 +1918,20 @@ windows_nat_target::detach (inferior *inf, int from_tty)
   ptid_t ptid = minus_one_ptid;
   resume (ptid, 0, GDB_SIGNAL_0);
 
-  if (!DebugActiveProcessStop (current_event.dwProcessId))
+  if (!DebugActiveProcessStop (windows_process.current_event.dwProcessId))
     {
       error (_("Can't detach process %u (error %u)"),
-            (unsigned) current_event.dwProcessId, (unsigned) GetLastError ());
+            (unsigned) windows_process.current_event.dwProcessId,
+            (unsigned) GetLastError ());
       detached = 0;
     }
   DebugSetProcessKillOnExit (FALSE);
 
-  if (detached && from_tty)
-    {
-      const char *exec_file = get_exec_file (0);
-      if (exec_file == 0)
-       exec_file = "";
-      printf_unfiltered ("Detaching from program: %s, Pid %u\n", exec_file,
-                        (unsigned) current_event.dwProcessId);
-    }
+  if (detached)
+    target_announce_detach (from_tty);
 
   x86_cleanup_dregs ();
-  inferior_ptid = null_ptid;
+  switch_to_no_thread ();
   detach_inferior (inf);
 
   maybe_unpush_target ();
@@ -2072,9 +1955,23 @@ windows_get_exec_module_filename (char *exe_name_ret, size_t exe_name_max_len)
   DWORD cbNeeded;
 
   cbNeeded = 0;
-  if (!EnumProcessModules (current_process_handle, &dh_buf,
-                          sizeof (HMODULE), &cbNeeded) || !cbNeeded)
-    return 0;
+#ifdef __x86_64__
+  if (windows_process.wow64_process)
+    {
+      if (!EnumProcessModulesEx (windows_process.handle,
+                                &dh_buf, sizeof (HMODULE), &cbNeeded,
+                                LIST_MODULES_32BIT)
+         || !cbNeeded)
+       return 0;
+    }
+  else
+#endif
+    {
+      if (!EnumProcessModules (windows_process.handle,
+                              &dh_buf, sizeof (HMODULE), &cbNeeded)
+         || !cbNeeded)
+       return 0;
+    }
 
   /* We know the executable is always first in the list of modules,
      which we just fetched.  So no need to fetch more.  */
@@ -2096,7 +1993,7 @@ windows_get_exec_module_filename (char *exe_name_ret, size_t exe_name_max_len)
       error (_("Error converting executable filename to POSIX: %d."), errno);
   }
 #else
-  len = GetModuleFileNameEx (current_process_handle,
+  len = GetModuleFileNameEx (windows_process.handle,
                             dh_buf, exe_name_ret, exe_name_max_len);
   if (len == 0)
     error (_("Error getting executable filename: %u."),
@@ -2141,9 +2038,9 @@ windows_nat_target::files_info ()
 {
   struct inferior *inf = current_inferior ();
 
-  printf_unfiltered ("\tUsing the running image of %s %s.\n",
-                    inf->attach_flag ? "attached" : "child",
-                    target_pid_to_str (inferior_ptid).c_str ());
+  gdb_printf ("\tUsing the running image of %s %s.\n",
+             inf->attach_flag ? "attached" : "child",
+             target_pid_to_str (inferior_ptid).c_str ());
 }
 
 /* Modify CreateProcess parameters for use of a new separate console.
@@ -2218,7 +2115,7 @@ clear_win32_environment (char **env)
       mbstowcs (copy, env[i], len);
       equalpos = wcschr (copy, L'=');
       if (equalpos)
-        *equalpos = L'\0';
+       *equalpos = L'\0';
       SetEnvironmentVariableW (copy, NULL);
     }
   xfree (copy);
@@ -2563,14 +2460,16 @@ windows_nat_target::create_inferior (const char *exec_file,
   PROCESS_INFORMATION pi;
   BOOL ret;
   DWORD flags = 0;
-  const char *inferior_io_terminal = get_inferior_io_terminal ();
+  const std::string &inferior_tty = current_inferior ()->tty ();
 
   if (!exec_file)
     error (_("No executable specified, use `target exec'."));
 
-  const char *inferior_cwd = get_inferior_cwd ();
+  const char *inferior_cwd = current_inferior ()->cwd ().c_str ();
   std::string expanded_infcwd;
-  if (inferior_cwd != NULL)
+  if (*inferior_cwd == '\0')
+    inferior_cwd = nullptr;
+  else
     {
       expanded_infcwd = gdb_tilde_expand (inferior_cwd);
       /* Mirror slashes on inferior's cwd.  */
@@ -2610,7 +2509,7 @@ windows_nat_target::create_inferior (const char *exec_file,
     {
       sh = get_shell ();
       if (cygwin_conv_path (CCP_POSIX_TO_WIN_W, sh, shell, __PMAX) < 0)
-       error (_("Error starting executable via shell: %d"), errno);
+       error (_("Error starting executable via shell: %d"), errno);
 #ifdef __USEWIDE
       len = sizeof (L" -c 'exec  '") + mbstowcs (NULL, exec_file, 0)
            + mbstowcs (NULL, allargs, 0) + 2;
@@ -2662,14 +2561,14 @@ windows_nat_target::create_inferior (const char *exec_file,
       w32_env = NULL;
     }
 
-  if (!inferior_io_terminal)
+  if (inferior_tty.empty ())
     tty = ostdin = ostdout = ostderr = -1;
   else
     {
-      tty = open (inferior_io_terminal, O_RDWR | O_NOCTTY);
+      tty = open (inferior_tty.c_str (), O_RDWR | O_NOCTTY);
       if (tty < 0)
        {
-         print_sys_errmsg (inferior_io_terminal, errno);
+         print_sys_errmsg (inferior_tty.c_str (), errno);
          ostdin = ostdout = ostderr = -1;
        }
       else
@@ -2728,25 +2627,25 @@ windows_nat_target::create_inferior (const char *exec_file,
        redirect_inferior_handles (allargs, allargs_copy,
                                   &fd_inp, &fd_out, &fd_err);
       if (errno)
-       warning (_("Error in redirection: %s."), strerror (errno));
+       warning (_("Error in redirection: %s."), safe_strerror (errno));
       else
        errno = e;
       allargs_len = strlen (allargs_copy);
     }
   /* If not all the standard streams are redirected by the command
-     line, use inferior_io_terminal for those which aren't.  */
-  if (inferior_io_terminal
+     line, use INFERIOR_TTY for those which aren't.  */
+  if (!inferior_tty.empty ()
       && !(fd_inp >= 0 && fd_out >= 0 && fd_err >= 0))
     {
       SECURITY_ATTRIBUTES sa;
       sa.nLength = sizeof(sa);
       sa.lpSecurityDescriptor = 0;
       sa.bInheritHandle = TRUE;
-      tty = CreateFileA (inferior_io_terminal, GENERIC_READ | GENERIC_WRITE,
+      tty = CreateFileA (inferior_tty.c_str (), GENERIC_READ | GENERIC_WRITE,
                         0, &sa, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, 0);
       if (tty == INVALID_HANDLE_VALUE)
        warning (_("Warning: Failed to open TTY %s, error %#x."),
-                inferior_io_terminal, (unsigned) GetLastError ());
+                inferior_tty.c_str (), (unsigned) GetLastError ());
     }
   if (redirected || tty != INVALID_HANDLE_VALUE)
     {
@@ -2832,6 +2731,12 @@ windows_nat_target::create_inferior (const char *exec_file,
     error (_("Error creating process %s, (error %u)."),
           exec_file, (unsigned) GetLastError ());
 
+#ifdef __x86_64__
+  BOOL wow64;
+  if (IsWow64Process (pi.hProcess, &wow64))
+    windows_process.wow64_process = wow64;
+#endif
+
   CloseHandle (pi.hThread);
   CloseHandle (pi.hProcess);
 
@@ -2840,7 +2745,7 @@ windows_nat_target::create_inferior (const char *exec_file,
   else
     saw_create = 0;
 
-  do_initial_windows_stuff (this, pi.dwProcessId, 0);
+  do_initial_windows_stuff (pi.dwProcessId, 0);
 
   /* windows_continue (DBG_CONTINUE, -1, 0); */
 }
@@ -2852,9 +2757,10 @@ windows_nat_target::mourn_inferior ()
   x86_cleanup_dregs();
   if (open_process_used)
     {
-      CHECK (CloseHandle (current_process_handle));
+      CHECK (CloseHandle (windows_process.handle));
       open_process_used = 0;
     }
+  windows_process.siginfo_er.ExceptionCode = 0;
   inf_child_target::mourn_inferior ();
 }
 
@@ -2864,8 +2770,9 @@ windows_nat_target::mourn_inferior ()
 void
 windows_nat_target::interrupt ()
 {
-  DEBUG_EVENTS (("gdb: GenerateConsoleCtrlEvent (CTRLC_EVENT, 0)\n"));
-  CHECK (GenerateConsoleCtrlEvent (CTRL_C_EVENT, current_event.dwProcessId));
+  DEBUG_EVENTS ("GenerateConsoleCtrlEvent (CTRLC_EVENT, 0)");
+  CHECK (GenerateConsoleCtrlEvent (CTRL_C_EVENT,
+                                  windows_process.current_event.dwProcessId));
   registers_changed ();                /* refresh register state */
 }
 
@@ -2882,21 +2789,21 @@ windows_xfer_memory (gdb_byte *readbuf, const gdb_byte *writebuf,
 
   if (writebuf != NULL)
     {
-      DEBUG_MEM (("gdb: write target memory, %s bytes at %s\n",
-                 pulongest (len), core_addr_to_string (memaddr)));
-      success = WriteProcessMemory (current_process_handle,
+      DEBUG_MEM ("write target memory, %s bytes at %s",
+                pulongest (len), core_addr_to_string (memaddr));
+      success = WriteProcessMemory (windows_process.handle,
                                    (LPVOID) (uintptr_t) memaddr, writebuf,
                                    len, &done);
       if (!success)
        lasterror = GetLastError ();
-      FlushInstructionCache (current_process_handle,
+      FlushInstructionCache (windows_process.handle,
                             (LPCVOID) (uintptr_t) memaddr, len);
     }
   else
     {
-      DEBUG_MEM (("gdb: read target memory, %s bytes at %s\n",
-                 pulongest (len), core_addr_to_string (memaddr)));
-      success = ReadProcessMemory (current_process_handle,
+      DEBUG_MEM ("read target memory, %s bytes at %s",
+                pulongest (len), core_addr_to_string (memaddr));
+      success = ReadProcessMemory (windows_process.handle,
                                   (LPCVOID) (uintptr_t) memaddr, readbuf,
                                   len, &done);
       if (!success)
@@ -2912,15 +2819,16 @@ windows_xfer_memory (gdb_byte *readbuf, const gdb_byte *writebuf,
 void
 windows_nat_target::kill ()
 {
-  CHECK (TerminateProcess (current_process_handle, 0));
+  CHECK (TerminateProcess (windows_process.handle, 0));
 
   for (;;)
     {
       if (!windows_continue (DBG_CONTINUE, -1, 1))
        break;
-      if (!WaitForDebugEvent (&current_event, INFINITE))
+      if (!wait_for_debug_event (&windows_process.current_event, INFINITE))
        break;
-      if (current_event.dwDebugEventCode == EXIT_PROCESS_DEBUG_EVENT)
+      if (windows_process.current_event.dwDebugEventCode
+         == EXIT_PROCESS_DEBUG_EVENT)
        break;
     }
 
@@ -2930,16 +2838,15 @@ windows_nat_target::kill ()
 void
 windows_nat_target::close ()
 {
-  DEBUG_EVENTS (("gdb: windows_close, inferior_ptid=%d\n",
-               inferior_ptid.pid ()));
+  DEBUG_EVENTS ("inferior_ptid=%d\n", inferior_ptid.pid ());
 }
 
 /* Convert pid to printable format.  */
 std::string
 windows_nat_target::pid_to_str (ptid_t ptid)
 {
-  if (ptid.tid () != 0)
-    return string_printf ("Thread %d.0x%lx", ptid.pid (), ptid.tid ());
+  if (ptid.lwp () != 0)
+    return string_printf ("Thread %d.0x%lx", ptid.pid (), ptid.lwp ());
 
   return normal_pid_to_str (ptid);
 }
@@ -2951,24 +2858,19 @@ windows_xfer_shared_libraries (struct target_ops *ops,
                               ULONGEST offset, ULONGEST len,
                               ULONGEST *xfered_len)
 {
-  struct obstack obstack;
+  auto_obstack obstack;
   const char *buf;
   LONGEST len_avail;
-  struct so_list *so;
 
   if (writebuf)
     return TARGET_XFER_E_IO;
 
-  obstack_init (&obstack);
   obstack_grow_str (&obstack, "<library-list>\n");
-  for (so = solib_start.next; so; so = so->next)
-    {
-      lm_info_windows *li = (lm_info_windows *) so->lm_info;
-
-      windows_xfer_shared_library (so->so_name, (CORE_ADDR)
-                                  (uintptr_t) li->load_addr,
-                                  target_gdbarch (), &obstack);
-    }
+  for (windows_solib &so : solibs)
+    windows_xfer_shared_library (so.name.c_str (),
+                                (CORE_ADDR) (uintptr_t) so.load_addr,
+                                &so.text_offset,
+                                target_gdbarch (), &obstack);
   obstack_grow_str0 (&obstack, "</library-list>\n");
 
   buf = (const char *) obstack_finish (&obstack);
@@ -2982,11 +2884,58 @@ windows_xfer_shared_libraries (struct target_ops *ops,
       memcpy (readbuf, buf + offset, len);
     }
 
-  obstack_free (&obstack, NULL);
   *xfered_len = (ULONGEST) len;
   return len != 0 ? TARGET_XFER_OK : TARGET_XFER_EOF;
 }
 
+/* Helper for windows_nat_target::xfer_partial that handles signal info.  */
+
+static enum target_xfer_status
+windows_xfer_siginfo (gdb_byte *readbuf, ULONGEST offset, ULONGEST len,
+                     ULONGEST *xfered_len)
+{
+  char *buf = (char *) &windows_process.siginfo_er;
+  size_t bufsize = sizeof (windows_process.siginfo_er);
+
+#ifdef __x86_64__
+  EXCEPTION_RECORD32 er32;
+  if (windows_process.wow64_process)
+    {
+      buf = (char *) &er32;
+      bufsize = sizeof (er32);
+
+      er32.ExceptionCode = windows_process.siginfo_er.ExceptionCode;
+      er32.ExceptionFlags = windows_process.siginfo_er.ExceptionFlags;
+      er32.ExceptionRecord
+       = (uintptr_t) windows_process.siginfo_er.ExceptionRecord;
+      er32.ExceptionAddress
+       = (uintptr_t) windows_process.siginfo_er.ExceptionAddress;
+      er32.NumberParameters = windows_process.siginfo_er.NumberParameters;
+      int i;
+      for (i = 0; i < EXCEPTION_MAXIMUM_PARAMETERS; i++)
+       er32.ExceptionInformation[i]
+         = windows_process.siginfo_er.ExceptionInformation[i];
+    }
+#endif
+
+  if (windows_process.siginfo_er.ExceptionCode == 0)
+    return TARGET_XFER_E_IO;
+
+  if (readbuf == nullptr)
+    return TARGET_XFER_E_IO;
+
+  if (offset > bufsize)
+    return TARGET_XFER_E_IO;
+
+  if (offset + len > bufsize)
+    len = bufsize - offset;
+
+  memcpy (readbuf, buf + offset, len);
+  *xfered_len = len;
+
+  return TARGET_XFER_OK;
+}
+
 enum target_xfer_status
 windows_nat_target::xfer_partial (enum target_object object,
                                  const char *annex, gdb_byte *readbuf,
@@ -3002,6 +2951,9 @@ windows_nat_target::xfer_partial (enum target_object object,
       return windows_xfer_shared_libraries (this, object, annex, readbuf,
                                            writebuf, offset, len, xfered_len);
 
+    case TARGET_OBJECT_SIGNAL_INFO:
+      return windows_xfer_siginfo (readbuf, offset, len, xfered_len);
+
     default:
       if (beneath () == NULL)
        {
@@ -3024,7 +2976,7 @@ windows_nat_target::get_tib_address (ptid_t ptid, CORE_ADDR *addr)
 {
   windows_thread_info *th;
 
-  th = thread_rec (ptid.tid (), 0);
+  th = windows_process.thread_rec (ptid, DONT_INVALIDATE_CONTEXT);
   if (th == NULL)
     return false;
 
@@ -3035,9 +2987,9 @@ windows_nat_target::get_tib_address (ptid_t ptid, CORE_ADDR *addr)
 }
 
 ptid_t
-windows_nat_target::get_ada_task_ptid (long lwp, long thread)
+windows_nat_target::get_ada_task_ptid (long lwp, ULONGEST thread)
 {
-  return ptid_t (inferior_ptid.pid (), 0, lwp);
+  return ptid_t (inferior_ptid.pid (), lwp, 0);
 }
 
 /* Implementation of the to_thread_name method.  */
@@ -3045,12 +2997,16 @@ windows_nat_target::get_ada_task_ptid (long lwp, long thread)
 const char *
 windows_nat_target::thread_name (struct thread_info *thr)
 {
-  return thread_rec (thr->ptid.tid (), 0)->name;
+  windows_thread_info *th
+    = windows_process.thread_rec (thr->ptid,
+                                 DONT_INVALIDATE_CONTEXT);
+  return th->thread_name ();
 }
 
 
+void _initialize_windows_nat ();
 void
-_initialize_windows_nat (void)
+_initialize_windows_nat ()
 {
   x86_dr_low.set_control = cygwin_set_dr7;
   x86_dr_low.set_addr = cygwin_set_dr;
@@ -3140,6 +3096,15 @@ Show whether to display kernel exceptions in child process."), NULL,
   add_cmd ("selector", class_info, display_selectors,
           _("Display selectors infos."),
           &info_w32_cmdlist);
+
+  if (!initialize_loadable ())
+    {
+      /* This will probably fail on Windows 9x/Me.  Let the user know
+        that we're missing some functionality.  */
+      warning(_("\
+cannot automatically find executable file or library to read symbols.\n\
+Use \"file\" or \"dll\" command to load executable/libraries directly."));
+    }
 }
 
 /* Hardware watchpoint support, adapted from go32-nat.c code.  */
@@ -3154,8 +3119,9 @@ cygwin_set_dr (int i, CORE_ADDR addr)
     internal_error (__FILE__, __LINE__,
                    _("Invalid register %d in cygwin_set_dr.\n"), i);
   dr[i] = addr;
-  debug_registers_changed = 1;
-  debug_registers_used = 1;
+
+  for (auto &th : thread_list)
+    th->debug_registers_changed = true;
 }
 
 /* Pass the value VAL to the inferior in the DR7 debug control
@@ -3165,8 +3131,9 @@ static void
 cygwin_set_dr7 (unsigned long val)
 {
   dr[7] = (CORE_ADDR) val;
-  debug_registers_changed = 1;
-  debug_registers_used = 1;
+
+  for (auto &th : thread_list)
+    th->debug_registers_changed = true;
 }
 
 /* Get the value of debug register I from the inferior.  */
@@ -3203,16 +3170,16 @@ cygwin_get_dr7 (void)
 bool
 windows_nat_target::thread_alive (ptid_t ptid)
 {
-  int tid;
-
-  gdb_assert (ptid.tid () != 0);
-  tid = ptid.tid ();
+  gdb_assert (ptid.lwp () != 0);
 
-  return WaitForSingleObject (thread_rec (tid, FALSE)->h, 0) != WAIT_OBJECT_0;
+  windows_thread_info *th
+    = windows_process.thread_rec (ptid, DONT_INVALIDATE_CONTEXT);
+  return WaitForSingleObject (th->h, 0) != WAIT_OBJECT_0;
 }
 
+void _initialize_check_for_gdb_ini ();
 void
-_initialize_check_for_gdb_ini (void)
+_initialize_check_for_gdb_ini ()
 {
   char *homedir;
   if (inhibit_gdbinit)
@@ -3240,144 +3207,3 @@ _initialize_check_for_gdb_ini (void)
        }
     }
 }
-
-/* Define dummy functions which always return error for the rare cases where
-   these functions could not be found.  */
-static BOOL WINAPI
-bad_DebugActiveProcessStop (DWORD w)
-{
-  return FALSE;
-}
-static BOOL WINAPI
-bad_DebugBreakProcess (HANDLE w)
-{
-  return FALSE;
-}
-static BOOL WINAPI
-bad_DebugSetProcessKillOnExit (BOOL w)
-{
-  return FALSE;
-}
-static BOOL WINAPI
-bad_EnumProcessModules (HANDLE w, HMODULE *x, DWORD y, LPDWORD z)
-{
-  return FALSE;
-}
-
-#ifdef __USEWIDE
-static DWORD WINAPI
-bad_GetModuleFileNameExW (HANDLE w, HMODULE x, LPWSTR y, DWORD z)
-{
-  return 0;
-}
-#else
-static DWORD WINAPI
-bad_GetModuleFileNameExA (HANDLE w, HMODULE x, LPSTR y, DWORD z)
-{
-  return 0;
-}
-#endif
-
-static BOOL WINAPI
-bad_GetModuleInformation (HANDLE w, HMODULE x, LPMODULEINFO y, DWORD z)
-{
-  return FALSE;
-}
-
-static BOOL WINAPI
-bad_OpenProcessToken (HANDLE w, DWORD x, PHANDLE y)
-{
-  return FALSE;
-}
-
-static BOOL WINAPI
-bad_GetCurrentConsoleFont (HANDLE w, BOOL bMaxWindow, CONSOLE_FONT_INFO *f)
-{
-  f->nFont = 0;
-  return 1;
-}
-static COORD WINAPI
-bad_GetConsoleFontSize (HANDLE w, DWORD nFont)
-{
-  COORD size;
-  size.X = 8;
-  size.Y = 12;
-  return size;
-}
-/* Load any functions which may not be available in ancient versions
-   of Windows.  */
-
-void
-_initialize_loadable (void)
-{
-  HMODULE hm = NULL;
-
-#define GPA(m, func)                                   \
-  func = (func ## _ftype *) GetProcAddress (m, #func)
-
-  hm = LoadLibrary ("kernel32.dll");
-  if (hm)
-    {
-      GPA (hm, DebugActiveProcessStop);
-      GPA (hm, DebugBreakProcess);
-      GPA (hm, DebugSetProcessKillOnExit);
-      GPA (hm, GetConsoleFontSize);
-      GPA (hm, DebugActiveProcessStop);
-      GPA (hm, GetCurrentConsoleFont);
-    }
-
-  /* Set variables to dummy versions of these processes if the function
-     wasn't found in kernel32.dll.  */
-  if (!DebugBreakProcess)
-    DebugBreakProcess = bad_DebugBreakProcess;
-  if (!DebugActiveProcessStop || !DebugSetProcessKillOnExit)
-    {
-      DebugActiveProcessStop = bad_DebugActiveProcessStop;
-      DebugSetProcessKillOnExit = bad_DebugSetProcessKillOnExit;
-    }
-  if (!GetConsoleFontSize)
-    GetConsoleFontSize = bad_GetConsoleFontSize;
-  if (!GetCurrentConsoleFont)
-    GetCurrentConsoleFont = bad_GetCurrentConsoleFont;
-
-  /* Load optional functions used for retrieving filename information
-     associated with the currently debugged process or its dlls.  */
-  hm = LoadLibrary ("psapi.dll");
-  if (hm)
-    {
-      GPA (hm, EnumProcessModules);
-      GPA (hm, GetModuleInformation);
-      GetModuleFileNameEx = (GetModuleFileNameEx_ftype *)
-        GetProcAddress (hm, GetModuleFileNameEx_name);
-    }
-
-  if (!EnumProcessModules || !GetModuleInformation || !GetModuleFileNameEx)
-    {
-      /* Set variables to dummy versions of these processes if the function
-        wasn't found in psapi.dll.  */
-      EnumProcessModules = bad_EnumProcessModules;
-      GetModuleInformation = bad_GetModuleInformation;
-      GetModuleFileNameEx = bad_GetModuleFileNameEx;
-      /* This will probably fail on Windows 9x/Me.  Let the user know
-        that we're missing some functionality.  */
-      warning(_("\
-cannot automatically find executable file or library to read symbols.\n\
-Use \"file\" or \"dll\" command to load executable/libraries directly."));
-    }
-
-  hm = LoadLibrary ("advapi32.dll");
-  if (hm)
-    {
-      GPA (hm, OpenProcessToken);
-      GPA (hm, LookupPrivilegeValueA);
-      GPA (hm, AdjustTokenPrivileges);
-      /* Only need to set one of these since if OpenProcessToken fails nothing
-        else is needed.  */
-      if (!OpenProcessToken || !LookupPrivilegeValueA
-         || !AdjustTokenPrivileges)
-       OpenProcessToken = bad_OpenProcessToken;
-    }
-
-#undef GPA
-}